Introducción a las Fuentes de Energía
Desde que comenzamos el día, necesitamos consumir **energía** para casi todas nuestras actividades. Además, tanto los materiales que usamos, como el papel para escribir, como los edificios en los que vivimos, estudiamos o trabajamos requieren grandes cantidades de **energía** para su producción o construcción. Las **fuentes de energía** se pueden clasificar en dos grupos, dependiendo de si pueden obtenerse de la naturaleza de forma limitada o indefinidamente.
Clasificación de las Fuentes de Energía
- Fuentes no renovables de energía. Son los **combustibles fósiles** -carbón, gas y petróleo- y la **energía nuclear**.
- Fuentes renovables de energía. Incluye las energías **solar**, **eólica**, **hidroeléctrica** y **geotérmica** y los **biocombustibles**.
Los **combustibles fósiles** son fuentes de energía de origen biológico. Se originaron cuando grandes bosques o masas de **plancton** murieron y quedaron enterrados por sedimentos que impidieron su oxidación. Este **proceso** duró millones de años y requirió condiciones especiales, por lo que no puede ocurrir hoy en día. Por tanto, estos depósitos no son **renovables**.
Fuentes No Renovables de Energía
El Carbón
El **carbón** fue la fuente de energía que impulsó la **Revolución Industrial** a mediados del siglo XVIII. Actualmente suministra el 26% de la energía mundial, ocupando el segundo puesto por detrás del petróleo. En los países más desarrollados el **carbón** se utiliza en **centrales térmicas** para la producción de **electricidad** y para calefacción, mientras que en muchos países en desarrollo sigue siendo el combustible doméstico básico. Durante su combustión se emite **CO₂** y otros contaminantes. Se han estudiado muchas formas de reducir el impacto medioambiental del uso del **carbón**. La principal es la **captura y almacenamiento de carbono**. En teoría, su aplicación permitiría reducir la emisión de **GEI** de las centrales térmicas de carbón entre un 80% y un 90%. Los inconvenientes de este proceso son:
- La seguridad. Escapes naturales de **CO₂** han causado grandes **desastres** en el pasado, por lo que las condiciones de almacenamiento deben ser muy estrictas.
- El gasto energético. La licuación y canalización del **CO₂** requieren un gasto energético entre un 25% y un 40% mayor.
- El incremento del precio de la energía, entre el 50% y el 100%.
El Petróleo
En estos momentos, el 35% de la energía que usamos proviene del **petróleo**. Este combustible consiste en una mezcla de **hidrocarburos** líquidos de origen orgánico. La mayor parte del **petróleo** se originó hace unos cien millones de años, en el periodo **Cretácico**. En esta época se dieron unas condiciones particulares de niveles del mar elevados y clima tropical en todo el planeta, que favorecieron la aparición de enormes poblaciones de **plancton** en las plataformas continentales. Al morir el **plancton**, esas masas de materia orgánica fueron enterradas por sedimentos. Cuando estos eran impermeables, como los arcillosos, impidieron el paso de aire y la oxidación de la materia orgánica, con lo que los restos terminaron transformándose en una mezcla de **hidrocarburos**, el **petróleo**. Esta mezcla de hidrocarburos tal como se extrae es el **crudo**. Este se transforma en las **refinerías** en docenas de productos. Por esta multitud de usos, el **petróleo** se ha convertido en un recurso central y estratégico en la economía moderna. La primera guerra del petróleo, llamada **Guerra del Golfo** por librarse a orillas del golfo Pérsico, tuvo lugar en 1990; pero, sin llegar a las armas, diariamente se libra una batalla sorda en torno al precio del **petróleo**, un factor capital en la economía de todos los países. Dadas su importancia y el peligro que su utilización supone para el **medio ambiente**, los científicos se preocupan por encontrar lo antes posible una fuente de energía que releve al **petróleo**, aliviando así la presión sobre el **clima**.
El Gas Natural
El **gas** y el **petróleo** aparecen en los mismos yacimientos; el gas, por ser menos denso, se encuentra en la parte superior. El **gas natural** consiste en una mezcla de **hidrocarburos** gaseosos. Oriente Medio tiene el 43% del volumen del gas y Asia Central el 40%.
La Energía Nuclear
La **energía nuclear** se obtiene por un proceso denominado **fisión nuclear**, en el que un elemento **radiactivo**, en general el **uranio**, se fisiona, es decir, se fragmenta en otros dos elementos emitiendo energía. Para confinar el calor producido, la **fisión nuclear** se lleva a cabo en el interior de **reactores**. En su interior se encuentra el material **fisionable** en barras separadas por **agua pesada**, que actúa como moderador de la velocidad de la fisión. El calor originado sirve para producir **vapor**, el cual mueve una **turbina** que acciona un **generador eléctrico**. Hay 444 **centrales nucleares** en funcionamiento en todo el mundo, que proporcionan el 11% de la energía que se consume. Las **centrales nucleares** son el centro de una intensa batalla medioambiental, que se ha reactivado cada vez que se producía un **accidente**.
Fuentes Renovables de Energía
Las **energías renovables** tienen su origen en dos fuentes:
- La **energía solar**. Además de calentar la Tierra, esta energía hace crecer la **vegetación**, mueve la **atmósfera** y evapora el **agua**, que al elevarse adquiere **energía potencial**. Esta energía es la fuente que produce la **biomasa** de la que obtenemos los **biocombustibles**, así como las energías **solar**, **eólica** e **hidroeléctrica**.
- El **calor interno** que emite la Tierra. Se puede aprovechar como **energía geotérmica**.
La **energía solar** es la única de las renovables con capacidad para sustituir a las **energías fósiles**, seguida de lejos por la **eólica**. El resto puede aportar cantidades marginales de energía.
Aunque, por el momento, las **energías renovables** son minoritarias respecto a las **energías fósiles**, su uso aumenta muy rápidamente. Hace falta tiempo para cambiar las infraestructuras.
La Energía Solar
La **energía solar** es la renovable que está creciendo más rápidamente en el mundo, a un ritmo cercano al 30% anual. Se captura de dos formas:
Energía Solar Fotovoltaica
**Energía solar fotovoltaica**. Se emplean **paneles fotovoltaicos** que la transforman en **electricidad**. Es la mejor solución para producir electricidad en zonas aisladas que no pueden conectarse a la red eléctrica, ya que se pueden instalar en las casas.
Energía Solar Térmica o Termosolar
**Energía solar térmica** o **termosolar**. La energía del Sol se utiliza para calentar agua u otro tipo de fluidos mediante el uso de **colectores** o **paneles solares térmicos**. En las **centrales termosolares** se utiliza un conjunto de espejos que envían la radiación solar a un único punto, donde se alcanzan temperaturas muy altas que producen vapor de agua para mover una turbina y generar electricidad. En la **Cumbre del Clima de París** se creó la **Alianza Solar**, una propuesta que consiste en aunar esfuerzos y compartir tecnología para conseguir abaratar la producción de paneles solares.
La Energía Eólica
Los **aerogeneradores**, los herederos de los antiguos molinos de viento, utilizan el movimiento de sus aspas no para moler grano, sino para generar **electricidad** mediante un **generador**. La **energía eólica** ha sido la tercera fuente de generación eléctrica en España. España es el segundo país europeo en producción de energía eólica y el quinto país del mundo por potencia eólica instalada. Existen **parques eólicos marinos**, más eficientes que los terrestres, porque en el mar el viento es más fuerte y constante.
La Energía Hidroeléctrica
Para obtenerla, se crea un **salto de agua** mediante una **presa** y se hace fluir el agua por una **turbina**, cuyo giro produce **electricidad**. Una innovación interesante son las **presas reversibles**, dotadas de un sistema de bombeo que, cuando hay exceso de energía eléctrica en la red, eleva el agua a otra presa río arriba. El agua vuelve después a la presa inicial, recuperándose parte de la energía.
La Energía Geotérmica
Es la única fuente renovable de energía que no depende del Sol, sino del **calor interno** de nuestro planeta. En algunas zonas el **gradiente geotérmico** es alto y se puede aprovechar el calor de las rocas. Los emplazamientos en los que se obtiene la **energía geotérmica** pueden ser de dos tipos:
Tipos de Emplazamientos Geotérmicos
- **De baja energía**. Solo proporcionan **agua caliente**. Para obtenerla se instalan unas tuberías e inyectan agua en el subsuelo, donde se encuentran rocas a temperatura elevada.
- **De alta energía**. Son aquellos yacimientos que emiten **vapor**, el cual se emplea para mover una turbina y producir **electricidad**.
Los Biocombustibles
Los **biocombustibles** son combustibles líquidos que se obtienen a partir de **cultivos vegetales** ricos en azúcares o en grasas. Son una posible alternativa a la **gasolina** y el **diésel** que se usa en los vehículos. Estos **biocombustibles** se emplean mezclados con la gasolina en proporciones variables. Los **biocombustibles** han sido la gran estrella de las **energías renovables** en el siglo XXI, ya que se consideraron la solución más ecológica al problema del combustible, puesto que las plantas absorben **CO₂** durante su crecimiento, lo que contrarresta el emitido en su combustión. Aunque no se han desarrollado aún las técnicas necesarias para transformar la **celulosa** en **biocombustibles**.
El IPCC y el Cambio Climático
La comunidad científica reaccionó pronto ante el problema medioambiental más urgente. En 1988, el climatólogo **James Hansen** advirtió que la emisión de **GEI** ya había alterado el clima del planeta, y ese mismo año las **Naciones Unidas** crearon este comité, en el que se integraron casi 3000 científicos de todas las áreas relacionadas con el clima. Hasta ahora, el **IPCC** ha emitido cuatro informes sobre el estado del clima en los que ha afirmado que el **calentamiento global** es consecuencia de la **actividad humana**.
Sostenibilidad: Desarrollo Sostenible vs. Decrecimiento
Existen dos tendencias claras respecto a qué debemos hacer si queremos un planeta vivo. Una de ellas admite que continúe el **crecimiento económico**, mientras que la otra plantea que debemos empezar a **decrecer**.
Desarrollo Sostenible
El concepto de **desarrollo sostenible** fue propuesto en 1987 por una comisión de **Naciones Unidas**, que lo definió así: «El **desarrollo sostenible** es aquel que satisface las necesidades de la generación presente sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades». Precisaba además que:
- No se explotarán los **recursos renovables** a un ritmo mayor que el de reposición, y tampoco más que en la medida en que los **recursos no renovables** sean sustituidos por recursos alternativos.
- No se arrojarán al medio más **residuos** que los que pueda absorber.
¿Es posible alcanzar el Desarrollo Sostenible? Puntos a favor y en contra
- Esta idea cuenta con un fuerte apoyo en el mundo científico. Hay excepciones notables, como **James Lovelock**.
- El **desarrollo sostenible** protege al **medio ambiente** de la **contaminación**. Solo en teoría: la realidad es que aún se vierten al medio más **contaminantes** de los que este puede absorber.
- Lo apoyan de forma casi unánime los políticos de todo el mundo. En numerosas ocasiones, los políticos no han tomado las medidas más adecuadas en temas medioambientales.
Decrecimiento, una Solución
Está claro que la humanidad ha roto el equilibrio con el planeta en su conjunto, como lo indica la **huella ecológica global**. En otras palabras: nuestra civilización es **insostenible**: el planeta no puede soportar el nivel actual de **consumo** y de **desechos**. En esta situación, no parece realista recomendar más **desarrollo**. Por muy cuidadoso que este fuese con nuestro entorno, seguiría aumentando la carga sobre el planeta. Por ejemplo, no podemos suprimir de un día para otro las **energías fósiles**, porque a corto plazo las **renovables** no pueden hacerse cargo de muchas tareas de alto consumo energético. Por tanto, la única solución es olvidar el actual **modelo económico**. «El **desarrollo sostenible** es un concepto contradictorio. Es imposible cualquier tipo de desarrollo. Ya hemos ido demasiado lejos, y lo que necesitamos es una retirada sostenible del caos en el que nos encontramos ahora».