Fuentes de energía

Las fuentes de energía son los recursos de muy distinto tipo existentes en la naturaleza de los que la Humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades mediante procedimientos más o menos complejos que han ido variando a lo largo de la historia.

Estos procedimientos componen un amplio catálogo que abarca desde el descubrimiento del fuego hasta la obtención de energía nuclear y fotovoltaica. Pasando por la utilización e los molinos de viento y agua, predecesores de los actuales aerogeneradores y centrales termoeléctricas.

Existe gran número de fuentes de energía, pero todas en última instancia tienen su origen en el Sol, y de todas ellas se puede obtener energía eléctrica que es limpia, de fácil transporte y cómodamente convertible para los diversos usos humanos.

Las fuentes de clasifican por:

Energía renovable.

Energía no renovable.

Energía Renovable Las energías renovables podrían solucionar muchos de los problemas ambientales, como el cambio climático, los residuos radiactivos, las lluvias ácidas y la contaminación atmosférica. Las energías renovables podrían cubrir un tercio del consumo de electricidad y reducir las emisiones de dióxido de carbono en un 20% para el año 2.005. Pero para ello es necesario invertir unos 90.000 millones de pesetas anuales, de los que 20.000 serían fondos públicos. 

     Las energías renovables cubrieron en 1996 el 7,2% por ciento del consumo energético español (1.996 fue un buen año hidráulico, lo que explica tal porcentaje excepcionalmente alto). En 1996 había instalados en España 320 mil metros cuadrados de colectores solares (produjeron en 1996 el equivalente a 25,3 ktep), 6,9 MWp de módulos fotovoltaicos con una producción en 1.996 de 12,2 GWh, numerosos aerogeneradores eólicos con una potencia global de 211 MW (316,6 GWh en 1996), varios cientos de centrales hidroeléctricas con una potencia de 17.332 megavatios (41.619 GWh en 1996) y una decena de instalaciones geotérmicas con una producción de sólo 3.400 tep en 1.996.

  El potencial de las energías renovables en España, aún con las limitaciones actuales de tecnología y costes económicos, es muy elevado. En el año 2005, si la Administración acometiese una decidida política de empleo de las energías renovables, éstas podrían llegar a proporcionar 8,1 Mtep. Tal cifra debería crecer rápidamente a partir del año 2.005, para alcanzar las 14,5 Mtep en el año 2020. 

La energía eólica muestra las potencialidades para la creación de empleo de las nuevas tecnologías energéticas, pues ya emplea a cerca de 4.000 personas en España, entre empleos directos e indirectos. La propuesta alternativa supondrá la creación de 9.000 empleos fijos en la producción de aerogeneradores y 3.600 en la explotación, y un total de 60.000 nuevos empleos sólo en renovables (34.000 en la producción y obra civil, y 26.000 en la explotación).

Los productores de energías renovables no dependerán de la voluntad de las compañías eléctricas para vender sus excedentes. Un decreto publicado el 30 de diciembre regula esa venta, que bonifica con 60 pesetas el kilovatio de energía solar. El efecto del decreto no se conocerá hasta que se apruebe su reglamento, pero el Gobierno confía en que, para el año 2010, el 12% de la energía sea de fuentes renovables. El Gobierno ha tardado más de un año en trasladar a las energías renovables los efectos de la Ley Eléctrica, que establecía el régimen de libre competencia en el sector. Un decreto aprobado por el último Consejo de Ministros de 1998 regula los mecanismos e incentivos que hagan posible para el año 2010 que las energías no contaminantes y sostenibles puedan aportar el 12% del consumo nacional. Ahora apenas alcanzan el 7%.

Fuentes de energía renovable son: Energía eólica.

Energía solar.

Energía hidroeléctrica.

Energía de la biomasa.

Energía mareomotriz.

Energía geotérmica.

Energía eólicaProcede del viento (Eolo es el dios del viento en la mitología griega). Este tipo de energía es inagotable; no provoca contaminación química y frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático, pero afecta significativamente a la fauna, sobre todo, por el ruido que genera.

La acción dinámica del aire se transforma en energía eléctrica mediante aerogeneradores o turbinas eólicas, que se sitúan en lugares elevados en los que se registra un régimen de vientos que permiten el movimiento de las aspas del aerogenerador. Esta energía ha sido utilizada desde muy antiguo en los molinos de viento.

Históricamente la energía eólica se ha utilizado en los clásicos molinos de viento, que se empleaban para moler el grano.

La energía del viento se aprovecha mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación que mueve un rotor que es un alternador, produciendo energía eléctrica que es distribuida a la red. Aunque esta energía es gratuita, inagotable y no contaminante, presenta el inconveniente de que los parques eólicos sólo son rentables en lugares donde el viento es intenso y regular.

España es el segundo país del mundo productor de este tipo de energía, que siempre debe ser un apoyo a otras. Representa el 6% del total de nuestro consumo y se prevé que vaya en aumento. Por comunidades son Galicia, Navarra, Canarias y Castilla-La Mancha las que tienen los mayores parques eólicos.

Energía solarEs la procedente del Sol. Es inagotable, limpia y gratuita y se puede utilizar de dos formas: directamente para uso doméstico, en sistemas de agua caliente y calefacción, o bien transformada en forma de electricidad.

En ambos casos, la energía de la luz solar es captada por placas. En el primer caso, se utiliza una estructura tubular por la que circula el agua que así se calienta y se acumula en unos depósitos para su posterior utilización. En el caso de las placas fotovoltaicas, éstas van provistas de una células hechas de silicio que son capaces de generar corriente eléctrica que, a su vez, se almacenan en acumuladores.

El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía, en España, por su privilegiada situación y climatología, puede tener un mayor aprovechamiento que en el resto de los países de Europa, si además se tiene en cuenta que en cada metro cuadrado de su suelo inciden al año unos 1.500 kilovatios por hora de energía.

La energía solar es inagotable, limpia y gratuita, sin embargo no supone una fuente importante para el consumo en los países industrializados, debido a que el desarrollo tecnológico no es aún el deseado, si bien cada día se dedican mayores esfuerzos para su logro.

Energía hidroeléctricaEs la que se obtiene aprovechando la energía del agua en movimiento en las centrales eléctricas situadas junto a los pantanos. 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.

Energía de la biomasaEs la procedente de las descomposición de restos orgánicos urbanos, agrícolas o industriales, generalmente por la combustión o por la acción de ciertos microorganismos.

De la biomasa se obtiene directamente energía eléctrica o gases utilizados como combustibles para producir calor y electricidad, tal es el biogás que se obtiene de los purines y estiércoles de las granjas de vacas y cerdos, o líquidos como el bioetanol dirigido a la sustitución de la gasolina.

La biomasa es parte del ciclo natural del carbono entre la Tierra y el aire.

Energía mareomotrizEs la procedente del movimiento de las mareas del mar, como consecuencia del desnivel que se provoca entre el ascenso y el descenso de las mareas.

Energía geotérmicaEs la energía que se aprovecha directamente del calor interno terrestre que poseen las aguas termales y géiseres y que se utiliza para calefacción y agua caliente de uso doméstico. Es muy empleada en países como Islandia y, aunque no es propiamente una fuente renovable, sí se puede considerar como tal, dad que el ritmo en que se gasta es menor que el ritmo en que se genera.

Energía no Renovable

Fuentes de energía no renovables son aquellas que existen en una cantidad limitada y que una vez empleada en su totalidad no puede sustituirse, ya que no existe sistema de producción o la producción es demasiado pequeña para resultar útil a corto plazo.

Fuentes de energía no renovable son: Petróleo

Carbón

Gas natural

Nuclear

PetróleoLos yacimientos petrolíferos se deben a la descomposición de grandes acumulaciones de restos animales (peces principalmente) y vegetales (algas) reunidos en el fondo de mares antiguos; comprimidos por movimientos geológicos y sometidos a acciones bacterianas, presiones y temperaturas elevadas.

El petróleo, tal y como mana del yacimiento, tiene pocas aplicaciones. Para obtener a la vez productos de características precisas y utilizar de la manera más rentable las diversas fracciones presentes en el petróleo, es necesario efectuar una serie de operaciones que reciben el nombre de refino de petróleo.

CarbónEl carbón es un término muy general que engloba a gran variedad de minerales ricos en carbono.

El carbón se compone principalmente de Carbono, aunque también contiene Hidrógeno, Oxígeno y una cantidad variable de Nitrógeno, Azufre y otros elementos.

Se forma en la naturaleza por descomposición de la materia vegetal residual acumulada en los pantanos o en desembocaduras de grandes ríos.

Gas NaturalAunque como gases

naturales pueden clasificarse todos los que se encuentran de forma natural en la Tierra, desde los constituyentes del aire hasta las emanaciones gaseosas de los volcanes, el término gas natural se aplica hoy en sentido estricto a las mezclas de gases combustibles hidrocarburados o   no,   que  se   encuentran   en   el subsuelo donde en ocasiones aunque no siempre, se hallan asociados con petróleo líquido.

NuclearEn la reacción de fisión, un núcleo pesado (U-235) se divide en dos núcleos más ligeros al absorber un neutrón, liberándose varios neutrones, generando una radiación y una cantidad considerable de energía que se manifiesta en forma de calor. Estos neutrones son empleados para provocar otra reacción, consiguiendo reiterativamente de este modo una cadena sucesiva de reacciones de fisión. El dispositivo encargado de regular las reacciones en un estado estacionario, que permita mantener un balance equilibrado de las mismas en la captura y escape de neutrones es llevado a cabo por el reactor nuclear.

Las centrales nucleares españolas son de tecnología americana, consumen uranio enriquecido y utilizan agua ordinaria como medio de refrigeración del reactor y moderador de los neutrones de fisión.

La comunidad Valenciana cuenta con la central nuclear de Cofrentes dentro de su infraestructura energética, entrando en operatividad comercial en marzo de 1985, tiene una potencia eléctrica neta de 990,4 MWe y en el 2001 su producción ha sido de 8.587 millones de kWh, con un factor de disponibilidad del 95,8% (fuente Unesa).

El funcionamiento es analógico a las anteriores, la diferencia radica en que en este caso para calentar el agua se utiliza la energía liberada en la fisión nuclear, que tiene lugar en un reactor. El vapor de agua producido mueve la turbina, continuando el proceso ya descrito. El seguimiento de todo el proceso se hace desde la sala de control donde existen dispositivos de seguridad que detendrán el reactor en caso de riesgo.

La reacción de fisión que tiene lugar es una reacción en cadena controlada en la que se bombardea con neutrones el combustible, que normalmente es el isótopo de uranio 235 que se rompe en fragmentos de menor masa liberando nuevos neutrones que bombardean nuevos átomos de uranio, repitiéndose sucesivamente el ciclo.

FÍN