Definición y áreas de interés Proyecto
Salón Hogar
L a G r a n E n c i c l o p e d
i a I l u s t r a d a d e l P r o y e c t o S a l ó n H o
g a r
Energías del futuro
Las energías procedentes del petróleo, carbón y uranio son
“perecederas” o “no renovables”, pues existen en cantidades que
se agotaran en un plazo más o menos largo. Las “energías del
futuro” o nuevas fuentes de energía” son “energías renovables”,
es decir que periódicamente se renuevan.
Energía de Biomasa
La biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rápido,
algas cultivadas, restos de animales, etc. Es una fuente de
energía procedente, en último lugar, del sol, y es renovable
siempre que se use adecuadamente. La
biomasa puede ser usada directamente como
combustible . Alrededor de la
mitad de la población mundial sigue dependiendo de la biomasa
como fuente principal de energía. El problema es que en muchos
lugares se está quemando la madera y destruyendo los bosques a
un ritmo mayor que el que se reponen, por lo que se están
causando graves daños ambientales: deforestación, pérdida de
biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes de
agua, etc.
También se puede usar la biomasa para prepara
combustibles líquidos , como el
metanol o el etanol, que luego se usan en los motores. El
principal problema de este proceso es que su rendimiento es
bajo: de un 30 a un 40% de la energía contenida en el material
de origen se pierde en la preparación del alcohol. Otra
posibilidad es usar la biomasa para obtener biogás . Esto se
hace en depósitos en los que se van acumulando restos orgánicos,
residuos de cosechas y otros materiales que pueden
descomponerse, en un depósito al que se llama
digestor . En ese depósito estos
restos fermentan por la acción de los microorganismos y la
mezcla de gases producidos se pueden almacenar o transportar
para ser usados como combustible.
Energía Solar
La energía que procede del Sol es fuente directa o indirecta de
casi toda la energía que se usa. Los combustibles fósiles
existen gracias a la fotosíntesis que convirtió la radiación
solar en las plantas y animales de las que se formaron el
carbón, gas y petróleo. El ciclo del agua que permite obtener
energía hidroeléctrica es movido por la energía solar que
evapora el agua, forma nubes y las lleva tierra adentro donde
caerá en forma de lluvia o nieve. El viento también se forma
cuando unas zonas de la atmósfera son calentadas por el sol en
mayor medida que otras.
molino de viento
Energía eólica
Es la energía producida por el viento. Actualmente tiene
interés para la producción de electricidad. El principal
inconveniente que presenta el aprovechamiento de esta fuente de
energía son los cambios o variaciones en la velocidad del
viento, lo cual impide un suministro regular y constante. Es una
energía que no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto
invernadero, ni destruye la capa de ozono. Los molinos de viento
se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano,
bombear agua u otras tareas que requieren energía.
En la actualidad, sofisticados molinos de viento se usan para
generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos
frecuentes (20 Km/h), como zonas costeras, alturas montañosas o
islas. El impacto ambiental de este sistema de obtención de
energía es bajo, es sobre todo estético, porque deforman el
paisaje.
Energía de los océanos
De los océanos se puede obtener energía por varios
procedimientos:
Mareas: Es la energía que se
produce por efecto de la subida y bajada de la marea como
consecuencia de la atracción gravitatoria que la Luna ejerce
sobre la Tierra. Cada doce horas la marea sube desde el mar para
luego bajar, desplazando millones de toneladas de agua cada vez
que sube y baja aproximadamente cinco metros.
Las mareas pueden tener variaciones de varios metros entre la
bajamar y la pleamar. Para aprovechar las mareas se construyen
presas que cierran una bahía y retienen el agua a un lado u
otro, dejándola salir en las horas intermareales.
Olas
Se han desarrollado diversas tecnologías experimentales
para convertir la energía de las olas en electricidad, aunque
todavía no se ha logrado un sistema que sea económicamente
rentable.
Gradientes de temperatura
La temperatura del agua es más fría en el fondo que en la
superficie, con diferencias que llegan a ser de más de 20ºC. En
algunos proyectos y estaciones experimentales se usa agua
caliente de la superficie para poner amoniaco en ebullición y se
bombea agua fría para refrigerar este amoniaco y devolverlo al
estado líquido. En este ciclo el amoniaco pasa por una turbina
generando electricidad.
Energía geotérmica
Es la energía calorífica generada en el interior de la
Tierra. A medida que se penetra en el interior de la Tierra la
temperatura aumenta y a una profundidad media de 65 Km existe
una densa capa de rocas fundidas y gases llamada magma . Esta
masa fundida es originada por efecto de las enormes presiones en
el interior de la Tierra y por el calor producido por la
desintegración de sustancias radiactivas. La energía geotérmica
constituye una prometedora reserva de energía para el futuro.
Desde el punto de vista ambiental la energía geotérmica tiene
varios problemas. Por una parte el agua caliente extraída del
subsuelo es liberada en la superficie
contaminando térmicamente los ecosistemas, al aumentar su
temperatura natural. Por otra parte el agua extraída asciende
con sales y otros elementos disueltos que contaminan la
atmósfera y las aguas si no es purificada.
molécula
Metano congelado
Reciente se han descubierto depósitos de gas metano congelado en
el fondo marino que circunda a los continentes. La industria y
los gobiernos de muchos países que no tienen petróleo, pero sí
costas marítimas, estudian la posibilidad de explotar este
recurso. Investigaciones realizadas en las costas del Golfo de
México, regiones polares y bajo el agua de los mares a
profundidades inferiores a 500 metros permiten hacer
estimaciones de que existen cantidades enormes de este gas en
forma de energía atrapada que en este siglo puede provocar un
vuelco en la estructura económica mundial.
Fusión nuclear
Cuando dos núcleos atómicos (por ejemplo de hidrógeno) se
unen para formar uno mayor (por ejemplo helio) se produce una
reacción nuclear de fusión. Este tipo de reacciones son las que
se están produciendo en el Sol y en el resto de las estrellas,
emitiendo gigantescas cantidades de energía. Muchas personas
que apoyan la energía nuclear ven en este proceso la solución al
problema de la energía, pues el combustible que requiere es el
hidrógeno. Además es un proceso que, en principio, produce muy
escasa contaminación radiactiva. La principal dificultad es que
estas reacciones son muy difíciles de controlar porque se
necesitan temperaturas de decenas de millones de grados
centígrados para inducir la fusión.
El
Hidrógeno: Reúne excelentes condiciones para
convertirse en una buena fuente de energía para el
futuro. Es un combustible con un alto contenido
energético, que es aproximadamente más del doble que la
gasolina o el gas natural. Es abundante en el agua y es
fácil de obtener por electrólisis. No es contaminante.
Represa
Energía hidroeléctrica
El aprovechamiento de la energía potencial acumulada en el agua
para generar electricidad es una forma clásica de obtener
energía. Alrededor del 20% de la electricidad usada en el mundo
procede de esta fuente. Es, por tanto, una energía renovable
pero no alternativa, estrictamente hablando, porque se viene
usando desde hace muchos años como una de las fuentes
principales de electricidad.La energía hidroeléctrica que se
puede obtener en una zona depende de los cauces de agua y
desniveles que tenga. Se calcula que si se explotara toda la
energía hidroeléctrica que el mundo entero puede dar, sólo se
cubriría el 15% de la energía total que se consume.
Desde el punto de vista ambiental la energía hidroeléctrica es
una de las más limpias, aunque esto no quiere decir que sea
totalmente inocua, porque las represas que hay que construir
suponen un impacto importante. La represa altera gravemente el
ecosistema fluvial. Se destruyen habitats, se modifica el caudal
del río y cambian las características del agua como su
temperatura, grado de oxigenación y otras. También las represas
producen un importante impacto paisajístico y humano, porque con
frecuencia su construcción exige trasladar a pueblos enteros y
sepultar bajo las aguas tierras de cultivo, bosques y otras
zonas silvestres.
Eficiencia energética
Uso eficiente de la energía
Es imprescindible reducir la dependencia de la economía
del petróleo y los combustibles fósiles. Es una tarea urgente,
porque la amenaza del cambio climático global y otros problemas
ambientales son muy serios y porque, a mediano plazo, no se
puede seguir basando la forma de vida en una fuente de energía
no renovable que se va agotando.
Técnicas de ahorro de energía
Utilizar luces fluorescentes, que usan la cuarta parte de la
energía que consumen las incandescentes; el mejor aislamiento en
los edificios o los motores de automóvil de bajo consumo son
ejemplos de nuevas tecnologías que han influido de forma muy
importante en el ahorro de energía. Entre las posibilidades más
interesantes de ahorro de energía están:
Cogeneración
Es una técnica en la que se aprovecha el calor residual.
Hasta ahora lo usual era dejar que el vapor se enfriase, pero en
esta técnica, con el calor que le queda al vapor se calienta
agua, se cocina o se usa en otros procesos industriales.Esta
técnica se emplea cada vez más en industrias, hospitales,
hoteles y, en general, en instalaciones en las que se produce
vapor o calor, porque supone importantes ahorros energéticos y
por tanto económicos, que compensan las inversiones que hay que
hacer para instalarla.
Aislamiento de edificios
Se puede ahorrar mucha energía aislando adecuadamente las
viviendas, oficinas y edificios que necesitan calefacción o aire
acondicionado para mantenerse confortables. Construir un
edificio con un buen aislamiento cuesta más dinero, pero a la
larga es más económico porque ahorra mucho gasto de calefacción
o de refrigeración del aire.
En viviendas o casas pequeñas medidas tan simples como plantar
árboles que den sombra en verano o que corten los vientos
dominantes en invierno, se ha demostrado que ahorran entre un
15% a un 40% del consumo de energía que hay que hacer para
mantener la casa confortable.
Ahorro de combustible en el transporte
En todo el mundo los automóviles, especialmente, junto a
los demás medios de transporte, son los principales responsables
del consumo de petróleo y de la contaminación y del aumento de
CO 2 en la atmósfera. Por esto, cualquier ahorro de energía en
los motores o el uso de combustibles alternativos que contaminen
menos, tienen una gran repercusión. Las mejoras en el diseño
aerodinámico de los automóviles, su disminución de peso y las
nuevas tecnologías usadas en los motores.
También se están construyendo interesantes prototipos de
vehículos que funcionan con electricidad, con metanol o etanol o
con otras fuentes de energía alternativas que contaminan menos y
ahorran consumo de petróleo.
El uso de hidrógeno como combustible es especialmente
interesante. Los científicos están estudiando la manera de
producirlo con ayuda de células
fotovoltaicas cuya electricidad se usa para descomponer
el agua por electrólisis en hidrógeno y oxígeno. Después el
hidrógeno se usa como combustible en el motor del carro. Vuelve
a unirse con el oxígeno en una reacción que produce mucha
energía, pero que no contamina prácticamente nada pues regenera
vapor de agua, no forma CO 2 ni óxidos de azufre, y los pocos
óxidos de nitrógeno que se forman son fáciles de controlar.
Industrias y reciclaje
En los últimos años se ha notado un notable avance en la
reducción del consumo de energía por parte de las industrias.
Reciclar las materias primas es una de las maneras más eficaces
de ahorrar energía. Aproximadamente las tres cuartas partes de
la energía consumida por la industria se usa para extraer y
elaborar las materias primas. Si los metales se sacan de la
chatarra sólo se necesita una fracción de la energía empleada
para extraerlos de las minas.
Las investigaciones sobre la energía han hecho enormes adelantos
durante las tres últimas décadas, mejorando el uso eficiente de
los combustibles tradicionales y desarrollando y utilizando las
tecnologías de la próxima generación que finalmente podrían
transformar el sector energético.
