Energías renovables y energías alternativas al petróleo
Actualizado el jueves, 27 julio, 2023
El estado actual de nuestro planeta Tierra está urgiendo la necesidad de basar nuestra economía en otras fuentes de energía. En este artículo, os explicamos cuáles son las energías renovables y alternativas a los combustibles fósiles, así como también os contamos sus ventajas e inconvenientes.
¿Qué son las energías renovables?
La energía renovable es aquella que se obtiene de fuentes naturales inagotables, ya sea por la enorme cantidad de energía que contienen o porque son capaces de regenerarse en un periodo de tiempo medio o corto de forma natural. Son ejemplos de energías renovables: la eólica, la solar, la geotérmica, la hidroeléctrica, la marina (mareomotriz y undimotriz) y la energía de biomasa, de las cuales os hablaremos en este post un poco más abajo.
Las fuentes de energía renovables también pueden clasificarse en no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las primeras, estarían la energía marina, la eólica, la hidráulica y la solar; mientras que energías renovables contaminantes, serían la de biomasa y la geotérmica. Éstas últimas tienen el mismo problema que la energía producida a partir de la quema de combustibles fósiles: emiten gases de efecto invernadero y, a veces, otras partículas sólidas a la atmósfera. Aun así, se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles.
En cuanto al origen de las energías renovables, hacia la década de 1970, empezaron las preocupaciones sobre el Medio Ambiente, por lo que las energías renovables se consideraron una alternativa a las energías tradicionales. Los problemas ambientales dejaron de considerarse parte de una visión fatalista e imaginaria, pasando a ser un problema que afecta a toda la humanidad. En aquel entonces, a estas nuevas propuestas energéticas se las llamaba “energías alternativas”. No obstante, hoy en día no todas las energías alternativas son renovables, como veremos.
¿Qué son las energías alternativas?
Una fuente de energía alternativa es aquella que pude suplir o sustituir las fuentes de energía tradicional basadas en combustibles fósiles, ya sea por su menor efecto contaminante o por ser renovable. Actualmente, muchas de las energías alternativas son ya una realidad, no una alternativa, por lo que el nombre de “alternativas” ya no debería de emplearse.
Como hemos dicho, no todas las energías alternativas tienen por qué ser renovables. La diferencia entre energía renovable y no renovable consiste, como ya comentamos, en que las renovables, como su nombre indica, tienen la capacidad de renovarse, por lo que no se agotan aunque sean explotadas, por ejemplo el aire, el agua, el sol, el movimiento del mar, etc.; mientras que la energía no renovable es aquella que está disponible en una cantidad fija o limitada en la naturaleza, por lo que se va agotando según es utilizada, por ejemplo el carbón, el petróleo y el gas natural.
La búsqueda de nuevas fuentes de energía alternativas ha ido aumentando en las últimas décadas debido a la demanda energética y al agotamiento de reservas de combustibles, a que los combustibles fósiles no están disponibles en todos los países a causa de la distribución geográfica de éstos, y a la contaminación y problemas medioambientales por las emisiones de CO2.
Energías alternativas: ventajas y desventajas
En cuanto a las ventajas y desventajas de las energías alternativas, éstas tienen las mismas que las energías renovables las cuales veremos al final de este artículo, pero también tenemos que tener en cuenta aquí las ventajas y desventajas de la energía nuclear y del hidrógeno.
Así pues, aunque la energía nuclear de fisión presenta una de las más bajas tasas de emisiones de gases de efecto invernadero, genera desechos nucleares cuya eliminación no está aún resuelta, ya que pueden tardar miles de años en perder la radiactividad, por lo que no se trata de una energía limpia, además que tampoco es renovable del todo.
No obstante, la energía de fusión nuclear sí que sería limpia, ya que no genera residuos; e inagotable, dado que sus combustibles proceden directamente de la naturaleza y son muy abundantes en el agua de los océanos.
El hidrógeno, por su parte, no suele encontrarse en estado puro, así que para obtenerlo se necesitan de otras fuentes de energía. Además, para su obtención se consume más energía de la que se obtiene después con su uso. Sin embargo, el hidrógeno tiene el potencial de poner fin a la dependencia que el mundo tiene del petróleo, reduciría drásticamente las emisiones de dióxido de carbono y mitigaría los efectos del calentamiento global. Y dado que es tan abundante y existe en todas partes del mundo, todos los seres humanos dispondrían de energía.
Energías alternativas, tipos
Hay muchos tipos de energías alternativas, como la energía nuclear, el hidrógeno y todas las energías renovables.
Energía nuclear de fisión y energía nuclear de fusión
La energía nuclear más conocida o de fisión, es una energía no renovable pero con reservas inmensas de combustible. Además, también es altamente contaminante y tóxica, sobre todo sus residuos.
El núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser desintegrado (fisión nuclear) y liberar, con ello, energía radiante y cinética. Así, la energía se obtiene rompiendo o fisionando átomos de minerales radiactivos en reacciones en cadena que se producen en el interior de un reactor nuclear. Las centrales termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua.
Por otro lado, existe otra posibilidad de energía nuclear que, hasta el momento solo está en fase de investigación: la energía nuclear de fusión, que consiste en unir, fundir o fusionar, dos átomos de hidrógeno para obtener un átomo de helio, produciendo una enorme cantidad de energía. Este es el proceso que tiene lugar en las estrellas como el Sol.
En este caso, el combustible hidrógeno es abundante en la Tierra y el residuo helio, no es radiactivo ni contaminante. Por tanto, de conseguirse un proceso para obtener esta energía, sería también una energía no contaminante.
Hidrógeno como combustible
El hidrógeno es un elemento muy abundante en el universo, pero no suele encontrarse en estado puro, así que para obtenerlo se necesitan otras fuentes de energía, las cuales pueden ser convencionales o renovables. Sin embargo, en Islandia se puede conseguir hidrógeno en los géiseres, y actualmente, éste es uno de los países con la tecnología del hidrógeno más desarrollada.
El hidrógeno se obtiene a partir del agua mediante su descomposición química en oxígeno e hidrógeno por electrólisis, generada por fuentes de energía externas.
El hidrógeno se puede utilizar como combustible pero de manera indirecta, debido a que para su obtención se consume más energía de la que se obtiene después con su uso. Por tanto, este elemento es un vector de energía. Así, el hidrogeno se puede trasformar en energía usando una tecnología similar a la fabricación de pilas que trasforman la energía química en electricidad. Con esto, el hidrógeno obtenido puede ser comprimido y almacenado en celdas por varios meses hasta que se necesite. A estas celdas también se las denomina PEM (Proton Exchange Membrane fuel cell). Existen tres maneras de almacenamiento: compresión gaseosa, licuefacción y en metales híbridos.
Después, el hidrógeno almacenado se puede quemar como cualquier otro combustible para producir calor, impulsar un motor, o producir electricidad en una turbina. De hecho, este elemento se está empleando como combustible para automóviles. Aunque todavía no se hagan vehículos de hidrógeno a gran escala, se están dando grandes saltos en la tecnología de la energía mediante hidrógeno. Además, cabe indicar que la energía del hidrógeno es limpia y se recicla, ya que su vía de escape es el agua.
Las energías renovables
Por sus beneficios para la protección del planeta, prácticamente todas las energías renovables suponen una buena alternativa para paliar la contaminación y frenar el cambio climático.
Además, con ellas, resulta fácil disponer de energías alternativas para el hogar o de energías alternativas caseras. Por ejemplo, mediante la instalación de paneles solares en el tejado de tu casa, podrás ser independiente al resto de los vecinos o de la empresa de servicios públicos de electricidad. De este modo, garantizas suministro a tu hogar, ahorras dinero y sacas partido de una energía renovable.
Tipos de energías renovables
A lo largo de distintos posts de Greenteach, ya os hemos explicado cuáles son las energías renovables más importantes, pero, con el fin de aunar toda la información en un solo artículo, aquí os las volvemos a contar, esta vez de forma más resumida.
Entre las energías renovables, tenemos los siguientes tipos:
- Energía solar: la energía que se obtiene del Sol. Las principales tecnologías son la solar fotovoltaica (aprovecha la luz del sol) y la solar térmica (aprovecha el calor del sol)
- Energía eólica: la energía que se obtiene del viento
- Energía hidráulica o hidroeléctrica: la energía que se obtiene de los ríos y corrientes de agua dulce
- Energía mareomotriz: la energía que se obtiene de las mareas
- Energía undimotriz u olamotriz: la energía que se obtiene de las olas
- Energía geotérmica: la energía calorífica contenida en el interior de la Tierra
- Energía de Biomasa y biogás: la energía que se extrae de la materia orgánica
Energía solar
La energía solar es aquella que se obtiene de la radiación solar, la cual es la principal fuente natural de energía para todo nuestro planeta. Se distinguen dos principales tipos de energía solar:
- Energía Solar fotovoltaica: captada la radiación solar por células solares o paneles solares que, por el efecto fotovoltaico, genera corriente eléctrica, la cual es almacenada en baterías o se inyecta en la red de distribución eléctrica.
- Energía Solar termoeléctrica: utiliza la radiación solar en forma directa para calentar un fluido que genera vapor para accionar una turbina generadora de electricidad.
Con esto, en las centrales fotovoltaicas, las radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol se transforman en energía eléctrica, mediante paneles de células fotovoltaicas. Mientras que en las centrales termosolares, la radiación solar se aprovecha con colectores solares, que absorben las radiaciones solares para producir calor, o con helióstatos, que reflejan la luz solar y la concentran en un punto para su utilización calorífica, calentando el agua de una caldera. En ambos casos, el vapor de agua producido se emplea para mover el rotor de un generador.
Dicha energía solar térmica puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a hogares, hoteles, colegios o fábricas. Asimismo, también se puede conseguir refrigeración durante las épocas cálidas. Y en la agricultura y ganadería, se pueden utilizar invernaderos solares que favorecen las mejoras de las cosechas en calidad y cantidad, los secaderos agrícolas que consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningún tipo de combustible.
En cuanto a los pros y contras de la energía solar, una de las principales ventajas es que la energía solar es una energía renovable, insonora y totalmente limpia, ya que no se precisan de elementos químicos para convertirla en calor o electricidad y no emite sustancias contaminantes a la atmósfera. La energía solar es mucho más barata a medio y largo plazo que otras fuentes energéticas, y permite avanzar en la dirección de la autosuficiencia. Además, sirve tanto para producir calor o electricidad en los hogares como en lugares públicos, por ejemplo para el alumbrado de las calles y caminos; y esto es posible en el mismo lugar de consumo, mediante la integración arquitectónica en edificios. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que se eliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte, que en la actualidad suponen aproximadamente el 40 % del total, y la dependencia energética.
Con la energía solar térmica se podría reducir más del 25 % del consumo de energía convencional en viviendas de nueva construcción, con la consiguiente reducción de quema de combustibles fósiles y deterioro ambiental.
Y en cuanto a las desventajas de la energía solar, cabe indicar que es necesaria una instalación amplia de paneles solares para producir cantidades importantes de energía, los cuales rinden más dependiendo de la zona donde sean colocados, y son especialmente indicados para aquellos lugares donde haya una gran incidencia de rayos solares. Además, se necesita un importante desembolso económico inicial, y hay que tener en cuenta la irregularidad de la radiación solar, cómo llevar a cabo el almacenamiento de la energía producida, y el posible impacto visual.
Energía eólica
La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene mediante unas turbinas eólicas que convierten dicha energía cinética del viento en energía eléctrica, por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes, a un generador eléctrico.
Estas turbinas eólicas o aerogeneradores, pueden trabajar solos o agrupados en parques eólicos para que las centrales de energías renovables eólicas produzcan electricidad. Las granjas eólicas o parques eólicos se instalan en tierra o incluso en el mar (offshore). Asimismo, en el hogar también se pueden instalar mini aerogeneradores caseros para tener nuestra propia electricidad eólica, la cual se suele combinar bastante con la energía solar.
En cuanto a las ventajas de la energía eólica, al igual que la solar, ésta es totalmente renovable ya que su fuente es el viento. También se trata de una energía limpia, casi tanto como la energía solar y mucho más que los combustibles fósiles. Además, la energía eólica no contribuye al cambio climático ni al efecto invernadero.
Los aerogeneradores son cada vez más modernos y eficientes y son capaces de producir mayor cantidad de energía. Asimismo, la energía eólica también es susceptible de ser usada tanto a pequeña como a gran escala, si bien en la mayoría de países tan solo se usa para generar electricidad a nivel industrial.
También resulta poco costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por sus aplicaciones. Así, su desarrollo puede reforzar la competitividad general de la industria y tener efectos positivos y tangibles en el desarrollo regional, la cohesión económica y social y el empleo.
Por otro lado, hablando de las desventajas de la energía eólica, hay que decir que uno de los principales inconvenientes a los que se enfrenta, es la situación de los aerogeneradores. En primer lugar, la localización de éstos es importante, ya que debe ser en una zona donde sople el viento y donde no existan barreras naturales o artificiales a su paso. Sin embargo, los aerogeneradores provocan un importante impacto paisajístico y son susceptibles de bajas entre las aves y alteraciones en sus migraciones.
Asimismo, los aerogeneradores marinos también producen vibraciones que pueden alterar el ecosistema marino y son bastante caros.
No obstante, la intermitencia del viento es uno de los mayores inconvenientes de la energía eólica. Otro de los importantes problemas de este tipo de energía, es el efecto pantalla que limita de manera notable la visibilidad y posibilidades de control de sus respectivos emplazamientos, como consecuencia de la alineación de los aerogeneradores, además del ruido producido y de los efectos en las aves, cmo ya se ha comentado.
Energía hidráulica o hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica o hidráulica es aquella que utiliza la fuerza del agua de los cursos, como un río, para generar electricidad. Se produce normalmente en presas o embalses de centrales hidroeléctricas, que aprovechan la energía potencial del agua acumulada y la hacen pasar por una turbina que mueve un generador eléctrico.
Se trata de una fuente energética limpia y autóctona, pero para la que se necesita construir las necesarias infraestructuras que permitan aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. En España se utiliza esta energía para producir alrededor de un 15 % del total de la electricidad.
En cuanto a las ventajas, la energía hidroeléctrica es de bajo coste y de mínimo mantenimiento. Además, no emite ningún tipo de contaminación durante su funcionamiento y favorece la regulación del caudal de los ríos, permitiendo el aprovechamiento del agua para otros usos. Asimismo, se trata de una energía limpia y renovable y sus embalses permite la realización de otras actividades de ocio.
Como aspectos negativos de la energía hidráulica, destacan su rentabilidad que depende de las condiciones climatológicas, provoca la reducción de la diversidad biológica (ya que causa un calentamiento del agua y muerte de peces debido a la presencia de las turbinas), dificulta la emigración de los peces, la navegación fluvial y el transporte de nutrientes aguas abajo, causa la disminución del caudal de los ríos, modifica el nivel freático, puede cambiar la composición química del agua embalsada, varía el microclima y causa eutrofización de las aguas. Además, genera riesgos geológicos al acelerar la erosión y la sedimentación. También ocasiona riesgos inducidos por catástrofes debidas a la posible rotura de la presa. Los gastos de construcción son bastante elevados e implican la destrucción de tierras de labor y el traslado de poblaciones.
Energía mareomotriz
La energía marina, energía oceánica o energía de los mares, se refiere a la energía renovable producida por las olas del mar, las mareas, la salinidad y las diferencias de temperatura del océano. En concreto, la energía mareomotriz es la que se obtienen aprovechando la cinética de las mareas, es decir, el ascenso y descenso del agua del mar de forma periódica por la acción gravitatoria del Sol y la Luna.
Por ello, las centrales mareomotrices se sitúan en los estuarios de aquellos ríos cuya desembocadura esté en zona de grandes mareas, porque para que estas centrales sean efectivas, su amplitud ha de ser de 4 ó 5 metros como mínimo. Una central mareomotriz funciona básicamente igual que una central hidroeléctrica, pero en ambos sentidos.
La energía mareomotriz tiene la ventaja de ser una energía limpia, renovable y silenciosa, con una capacidad de respuesta rápida y eficiente a los cambios de carga y que ofrece un gran rendimiento sin necesitar un gran espacio. 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 implementación notable de este tipo de energía. Además, dichas instalaciones conllevan efectos ambientales, y el suministro de electricidad mareomotriz puede ser intermitente, ya que su rendimiento depende de la amplitud de las mareas.
Energía undimotriz
La energía undimotriz u olamoriz es el tipo de energía marina que permite la obtención de electricidad a partir de la energía mecánica del movimiento de las olas, las cuales se forman por la acción del viento.
El World Energy Council (Consejo Mundial de la Energía) estima el potencial de la energía de las olas en 20,000 TWh/año y 100KW por metro de amplitud de onda, lo cual representa un capital de más de un billón de dólares y además, la disponibilidad de dicha energía, se estima en poco más de 4000h por año. Por tanto, la obtención y utilización de la energía undimotriz u olamotriz, es una prometedora solución de cara a la utilización de una mayor cantidad de energía verde para la descarbonización.
En España aún no se aprovecha este tipo de energía comercialmente. Solo en Cantabria y en el País Vasco existen dos centrales (en Santoña y en Motrico o Mutriku, respectivamente).No obstante, esto no es así para la energía undimotriz en el mundo, siendo destacable la planta o central undimotriz de Suecia.
Actualmente, la energía undimotriz está siendo bastante estudiada y presenta ventajas frente a otras energías renovables, como que es más fácil de predecir sus condiciones óptimas, produce más energía eléctrica por metro cuadrado que la energía solar y eólica, y es continua. Sin embargo, además de los grandes costos de inversión que conlleva, requiere de unas condiciones geológicas específicas.
Energía geotérmica
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra, el cual llega a la corteza terrestre en donde esta capa es más fina.
Cabe indicar que, a diferencia de las otras energías renovables, la energía geotérmica es la única que no emplea elementos externos como el aire, el agua y la luz del Sol. Ésta depende de la diferencia de temperatura entre el interior de la Tierra y la superficie, por lo que, en principio, está disponible 24 horas al día, 365 días al año.
El calor del interior de la Tierra proviene de procesos de descomposición nucleares de los elementos radiactivos, como el uranio, torio y potasio, del Núcleo, Manto y Corteza terrestre. El agua o vapor caliente es extraído de los yacimientos geotérmicos mediante pozos y bombas de calor y luego, según la temperatura, se aprovecha para obtener electricidad, haciendo mover turbinas, o se emplea para calefacción y climatización.
Entre sus ventajas, podemos destacar que tiene bajo coste, evita la dependencia energética del exterior, ocasiona poco impacto ambiental y no produce ningún tipo de combustión. Sin embargo, el problema de este tipo de energía es que, aunque es limpia, no es del todo renovable, dado que la energía térmica de los pozos es algo limitada y tarda millones de años en volver a regenerarse. Otro inconveniente de la energía geotérmica, es que se encuentra muy restringida geográficamente.
Energía de biomasa
La energía de biomasa se obtiene de la biodegradación de los productos y residuos de origen biológico (tanto de origen vegetal como de origen animal), o de residuos industriales y municipales y de los combustibles sólidos recuperados.
La energía de la biomasa es proporcionada por una gran diversidad de productos, entre los que se incluyen los forestales (leña, madera, etc.), restos agrícolas, restos animales (excrementos) y basura (papel, cartón, restos de alimentos, etc.). Además, la biomasa vegetal, después de la fotosíntesis, almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono, la cual, puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, como bioetanol, biodiesel y biogás, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado.
Las centrales de biomasa pueden producir exclusivamente electricidad, pueden generar calor y electricidad a la vez, y también pueden ser centrales térmicas convencionales en las que su combustible fósil ha sido sustituido por biomasa.
En cuanto a las ventajas de la energía de biomasa, cabe indicar que se trata de una energía renovable si se emplea de forma sostenible, su producción es barata, ayuda al reciclaje y a mantener los montes limpios, sus cenizas pueden reutilizarse, y facilita el desarrollo económico local. Sin embargo, el transporte de este tipo de energía es ineficiente económica y energéticamente, por lo que es necesario realizar la transformación energética en el mismo punto en el que se obtiene la biomasa. Existen dudas sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masa vegetal necesaria si esta fuente se populariza; y hay que señalar que todos los biocombustibles producen mayor cantidad de dióxido de carbono por unidad de energía producida que los equivalentes fósiles.
Importancia de las energías renovables y alternativas a los combustibles fósiles
El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. El concepto de “crisis energética” aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan o se encarecen drásticamente. La mayor parte de la energía utilizada actualmente en el mundo procede de los combustibles fósiles, los cuales son muy energéticos, pero producen un gran impacto ambiental negativo y son limitados. Por eso, con la urgencia de cuidar el planeta frente al cambio climático, es más que necesario realizar un proceso de descarbonización o abandono de este tipo de fuente de energía terrestre.
Descarbonizar la economía en 2050 en España implica terminar con el actual política energética, basada en combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) y avanzar en una electrificación basada en energías renovables, según el informe del Centro de Investigación Economics for Energy, que advierte de que de seguir así sería “imposible” cumplir con los compromisos adoptados por España en el Acuerdo del Clima de París.
Por tanto, la utilización de energía eléctrica procedente de energías renovables y alternativas, sería una forma idónea de mirar de cara al futuro, ya que ésta proporciona gran cantidad de beneficios que ayudan al Medio Ambiente y cuidan del futuro de nuestro entorno, así como del legado de las generaciones futuras.
Además, actualmente, las energías renovables están cobrando mayor importancia a causa del agravamiento del efecto invernadero y el calentamiento global, acompañado por una mayor toma de conciencia a nivel internacional con respecto a dicho problema.
Además, economías nacionales que no poseen o agotaron sus fuentes de energía tradicionales (como el petróleo o el gas) y necesitan adquirir esos recursos de otras economías, buscan evitar dependencia energética. Además, hay que indicar que las energías renovables están proporcionando electricidad asequible en todos los países en este momento y pueden ayudar a estabilizar los precios de la energía en el futuro.
Finalmente desde un punto de vista medioambiental, no podemos dejar de investigar y descubrir nuevas posibilidades de energías alternativas, ya que es fundamental para la supervivencia de la Tierra, de las diferentes especies y de nosotros mismos. Tenemos que frenar de la manera en la que nos resulte posible el calentamiento global, y una de esas maneras es encontrar energías renovables que podamos llevar a cabo en pro de la supervivencia.
Energías renovables: ventajas y desventajas
A continuación os contamos cuáles son las ventajas e inconvenientes de las energías renovables.
Ventajas de la energía renovable
Dentro de las ventajas de las energías renovables, tenemos que:
- Son el socio imprescindible contra el cambio climático: en general, las energías renovables no emiten gases de efecto invernadero en los procesos de generación de energía, lo que las convierte en una solución limpia y más viable frente a la degradación medioambiental.
- Son inagotables: al contrario que las fuentes tradicionales de energía, las energías renovables cuentan siempre o casi siempre con la misma disponibilidad en su origen y se adaptan a los ciclos naturales, regenerándose, por lo que no pondrán en riesgo el suministro de las futuras generaciones.
- Son fáciles de desmantelar y no requieren custodiar sus residuos durante millones de años, como ocurre por ejemplo con las energías nucleares.
- Reducen la dependencia energética: la naturaleza autóctona de las fuentes limpias implica una ventaja diferencial para las economías locales y un acicate para la independencia energética. En cualquier parte del planeta hay algún tipo de recurso renovable (viento, sol, agua, materia orgánica) susceptible de ser aprovechado para producir energía de forma sostenible.
- Crecientemente competitivas: las principales tecnologías renovables, como la eólica y la solar fotovoltaica, están reduciendo drásticamente sus costes, de modo que ya son plenamente competitivas con las convencionales en un número creciente de emplazamientos.
- Generan muchos puestos de trabajo, los que se prevén en un aumento aún mayor de aquí a unos años, teniendo en cuenta su demanda e implementación.
Denventajas de las energías renovables
Las energías renovables también presentan algunos peros, los cuales son mínimos comparados con los de las energías convencionales. Así, entre las desventajas o inconvenientes de las energías renovables, nos encontramos con:
- En general, requieren una gran inversión inicial, la que supone un gran movimiento de dinero y que muchas veces la hace parecer no rentable, al menos en un plazo de tiempo corto.
- Su disponibilidad puede ser un problema actual, ya que no siempre se dispone de ellas y se debe esperar que haya suficiente almacenamiento.
- Dependiendo de su fuente, necesitan de un gran espacio para poder desarrollarse, o necesitamos disponer de un gran sistema para obtener energía.
- Muchas de ellas cuentan con una naturaleza difusa, con la excepción de la energía geotérmica la cual, sin embargo, sólo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentes calientes y los géiseres. Debido a esto, son irregulares y pueden no coincidir con la demanda de la red, aunque dicha irregularidad es bastante predecible, lo que permite anticiparse y tener preparadas otras alternativas de suministro.
- Hay que tener en cuenta que los sistemas geotérmicos y de biomasa emiten algunos contaminantes, aunque las emisiones totales al aire son, por lo general, mucho más bajas que las de las centrales eléctricas alimentadas con carbón y gas natural.
- Todas las fuentes de energía producen algún grado de impacto ambiental, y las renovables tampoco se salen de esta norma, por muy limpias que sean. Muchas de ellas causan un impacto paisajístico, otras producen ruidos y vibraciones al ambiente, y algunas otras, como ya hemos dicho, emiten pequeñas cantidades contaminantes.
- La energía de biomasa disminuye la cantidad de tierras cultivables disponibles para el consumo humano y para la ganadería, con el peligro de aumentar el coste de los alimentos y favorecer los monocultivos.
Innovaciones para hacer las energías renovables más sostenibles
Las energías limpias aún se encuentran con obstáculos técnicos que limitan su expansión, por lo que se están trabajando en posibles soluciones para aminorarlos y aumentar su sostenibilidad.
En el caso de la energía solar, el principal problema es que solo puede generarse energía de día y los paneles no pueden almacenar el sobrante de luz. Aunque hay baterías para almacenar la energía, los investigadores trabajan en sistemas que permitan guardar el calor solar para devolverlo por la noche en forma de electricidad.
Así pues, ingenieros de la Universidad de Stanford, han diseñado una fuente de energía modular de bajo costo y fuera de la red, que utiliza enfriamiento radiactivo para producir energía de manera eficiente para la iluminación nocturna. Dicho enfriamiento, es algo complicado y consiste en que un cuerpo caliente emite luz infrarroja, perdiendo calor. Los paneles solares con esta tecnología, pueden producir 2,2 watios por metro cuadrado. Según los investigadores, esta solución podría aprovecharse en regiones aisladas de países en desarrollo, e incluso permitiría convertir en electricidad el calor residual generado por los automóviles.
Por otra parte y también en relación con la energía solar, la fotosíntesis artificial es un activo terreno de investigación que ha alumbrado infinidad de propuestas, ya que emular el funcionamiento de las plantas, no solo nos daría una fuente inagotable de energía, sino que también retiraría CO2 de la atmósfera. No obstante, este reto es bastante complicado. Es destacable el sistema diseñado en la Universidad de Cambridge, que transforma el CO2 y el agua mediante luz solar, en oxígeno y ácido fórmico, el cual se puede luego derivar a combustible de hidrógeno. El dispositivo, que no requiere de energía externa, emplea un catalizador compuesto por varios metales raros, pero los investigadores aseguran que el sistema resulta eficiente en costes y que podría escalarse fácilmente desde el prototipo de 20 cm2 a láminas fotocatalizadoras de varios metros cuadrados.
Con respecto a la energía eólica, uno de sus inconvenientes es su impacto ambiental en el paisaje y para las aves. Para abordar este problema, se han propuesto diversas soluciones basadas en nuevas tecnologías, como las turbinas sin aspas, pero que son difícilmente aplicables a los cientos de miles de aerogeneradores que ya existen en todo el planeta. En cambio, la opción low-tech propuesta por un grupo de investigadores del Instituto Noruego de Investigación de la Naturaleza, sí sería viable: pintar de negro una de las aspas. En un pequeño estudio, los científicos han observado que esta simple solución reduce la mortalidad de las aves en un 70%. Además, experimentos anteriores, ya habían mostrado que esta estrategia reduce al mínimo el desenfoque de movimiento, lo que hace que los aerogeneradores sean más visibles para las aves.
Asimismo, como ya hemos visto, una manera de sacar un mayor provecho a las energías renovables, es combinar varias. Bajo esta idea, la startup alemana Sinn Power, propone combinar la energía de las olas del mar, el sol y el viento, en un mismo sistema. Éste consiste en una plataforma modular flotante que puede expandirse en función de las necesidades. Cada módulo contiene cuatro convertidores de energía de las olas y puede equiparse con paneles fotovoltaicos y cuatro pequeñas turbinas eólicas. Según los inventores de la primera plataforma oceánica flotante híbrida, el sistema es ideal para islas y zonas costeras. Sin embargo, y aunque la idea ha captado una gran atención, los expertos señalan que las energías undimotriz y mareomotriz llevan décadas en experimentación sin terminar de despegar, a lo que se unen las incógnitas sobre el impacto ambiental y la resistencia de estructuras y materiales en condiciones reales.
Finalmente, como otra fuente de obtención de energía, destacamos el uso de bacterias, como el que se hizo imprimiendo cianobacterias para crear dispositivos generadores de electricidad, o el uso de la bacteria Geobacter sulfurreducens (Caccavo Jr et al., 1994), que tiene la propiedad de fabricar nanocables de proteínas que conducen electricidad, de modo que cuando la humedad del aire se fija a ellos, se produce una pequeña corriente eléctrica constante.
Fuentes: Wikipedia, El País, el futuro es apasionante, Erenovable.com y OpenMind BBVA
