Energías Alternativas

Las energías alternativas son las que se obtienen de fuentes naturales virtualmente inagotables; unas, por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras, porque son capaces de regenerarse por medios naturales.

ENERGÍA SOLAR

La luz es onda y partículas a la vez. Einstein describió la luz como una aglomeración de proyectiles. Cuando estos proyectiles, los fotones, tienen suficiente energía y chocan con un electrón libre que se encuentra en un conductor o semiconductor, dicho electrón se pone en movimiento y comienza a fluir corriente. Ésta se deriva con unos contactos de plata que están situados en la parte superior de una célula fotovoltaica. Varias células, unidas por los contactos, forman un módulo. La corriente obtenida de esta manera se puede utilizar directamente o suministrar a la red eléctrica. 

A largo plazo, la energía solar es la mejor respuesta al efecto invernadero, una de las mayores amenazas a las que se enfrenta hoy la Humanidad.

El calentamiento climático se ve reforzado por el dióxido de carbono (CO2) que se emite durante la combustión de carbón, gas y petróleo. Las consecuencias son condiciones meteorológicas extremas, como lluvias torrenciales, olas de calor, períodos de sequía o tempestades. Estas catástrofes naturales han aumentado considerablemente y a lo largo de los últimos años han causado más pérdidas humanas y daños materiales que nunca. La energía solar, por el contrario, no genera CO2 y es prácticamente inagotable. En Alemania, la Ley sobre Energías Renovables (EEG) establece que los propietarios de plantas fotovoltaicas pueden suministrar corriente a la red general a un precio estipulado. Las compañías eléctricas compran la corriente y se la venden a los consumidores. La cantidad exacta estipulada para la remuneración depende no sólo de la regulación legal, sino también del tipo de planta generadora. Entre tanto son ya muchos los países de Europa y Asia que han aprobado una regulación similar. En Estados Unidos, el estado de California, entre otros, ha acordado fomentar la energía solar.

Es decir, este tipo de protección medioambiental también resulta económicamente rentable. En Alemania, Japón y Estados Unidos se instalaron en 2005 cuatro de cada cinco módulos fotovoltaicos fabricados en el mundo. El mercado creció en todo el mundo un 35%, alcanzando una cifra de 1460 MW frente a los 1086 MW de 2004.

En Alemania, la compañía observadora del mercado Solarbuzz pronostica un crecimiento medio del mercado de un 25% por año hasta 2010. En Japón, el crecimiento anual se halla en un 25%. A esto se añade la apertura de nuevos mercados, como España, Corea del Sur y China. En la actualidad, en el mercado fotovoltaico predomina la tecnología de las células de silicio monocristalino y policristalino. En 2005, su participación ascendía a más del 90% del total. Junto a este método ya establecido están desarrollándose nuevas tecnologías que requieren mucho menos o nada de silicio. No obstante, su grado de efectividad aún es relativamente bajo.

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ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica es la energía obtenida del viento, o sea, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad mundial de los generadores eólicos fue de 94.1 gigavatios. Mientras la eólica genera alrededor del 1% del consumo de electricidad mundial, representa alrededor del 19% de la producción eléctrica en Dinamarca, 9% en España y Portugal, y un 6% en Alemania e Irlanda (Datos del 2007).

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

Cómo se produce y obtiene

La energía del viento es obtenida mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinas operadoras, como para la producción de energía eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido como aerogenerador. La baja densidad energética de la energía eólica por unidad de superficie, trae como consecuencia la necesidad de proceder a la instalación de un número mayor de máquinas para el aprovechamiento de los recursos disponibles. El ejemplo más típico de una instalación eólica está representada por los «parques eólicos» (varios aerogeneradores implantados en el territorio conectados a una única línea que los conecta a la red eléctrica local o nacional).

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ENERGÍA TÉRMICA

La energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y a partir de ella, de energía eléctrica. Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío con el que se puede acondicionar el aire de los locales.

Agua caliente sanitaria

En cuanto a la generación de agua caliente para uso en regaderas hay dos tipos de instalaciones: las de circuito abierto y las de circuito cerrado. En las primeras, el agua de consumo pasa directamente por los colectores solares. Este sistema reduce gastos de gas y es más eficiente (energéticamente hablando), pero presenta problemas en zonas con temperaturas por debajo del punto de congelación del agua, así como en zonas con alta concentración de sales que acaban obstruyendo los paneles.

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ENERGÍA HIDRÁULICA

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable. Se puede transformar a muy diferentes escalas, existiendo desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de represas, aunque estas últimas no son consideradas formas de energía verde por el alto impacto ambiental que producen.

Cuando el Sol calienta la Tierra, además de generar corrientes de aire, hace que el agua de los mares, principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva hacia las regiones montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y retener mediante presas. Parte del agua almacenada se deja salir para que se mueva los álabes de una turbina engranada para bombear agua o generar electricidad.

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BIOCOMBUSTIBLES

El biocombustible es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa – organismos recientemente vivos o sus desechos metabólicos, tales como el estiércol de la vaca. Los combustibles de origen biológico pueden sustituir parte del consumo en combustibles fósiles tradicionales, como el petróleo o el carbón. Los biocombustibles más usados y desarrollados son el bioetanol y el biodiesel. El bioetanol, también llamado etanol de biomasa, se obtiene a partir de maíz, sorgo, caña de azúcar, remolacha o de algunos cereales como trigo o cebada. En 2006, Estados Unidos fue el principal productor de bioetanol (36% de la producción mundial), Brasil representa el 33,3%, China el 7,5%, la India el 3,7%, Francia el 1,9% y Alemania el 1,5%. La producción total de 2006 alcanzó 55 mil millones de litros.

El biodiesel, se fabrica a partir de aceites vegetales, que pueden ser ya usados o sin usar.2 En este último caso se suele usar raps, canola, soja o jatrofa, los cuales son cultivados para este propósito. El principal productor de biodiesel en el mundo es Alemania, que concentra el 63% de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%, Italia con el 7% y Austria con el 3%. Otras alternativas como son el Biopropanol y Biobutanol son menos populares, pero no pierde importancia la investigación en estas áreas debido al alto precio de los combustibles fósiles y su eventual término.