¿Qué son?
Las energías renovables son aquellas derivadas de fuentes naturales que llegan a reponerse más rápido de lo que pueden consumirse.
Ejemplos de este tipo de energía, tenemos la luz solar y el viento; estas fuentes se renuevan continuamente y de forma espontánea.
Se caracterizan por no utilizar combustibles fósiles, como sucede con las energías convencionales, sino recursos capaces de renovarse ilimitadamente. Su impacto ambiental es de menor magnitud dado que además de no emplear recursos finitos, no generan contaminantes.
Sus beneficios van desde la diversificación de la matriz energética del país hasta el fomento a la industria nacional; y desde el desarrollo de las economías regionales hasta el impulso al turismo.
Caso contrario, los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas, constituyen fuentes de energía no renovables que tardan cientos de millones de años en formarse y estar disponibles para su uso.
Además, los combustibles fósiles producen la energía al quemarse, lo que provoca emisiones dañinas en forma de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, contribuyendo al deterioro del cambio climático.
Aunado a lo anteriormente expuesto, se incorpora un factor socioeconómico importante, las energías renovables son más baratas en la mayoría de los países y generan tres veces más puestos de trabajo que los combustibles fósiles.
Las energías renovables por provenir de fuentes naturales son inagotables o con capacidad de renovación, se han convertido en parte clave para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) y en el objetivo de lograr la sostenibilidad del planeta.
Todas ellas se caracterizan por su bajo impacto en el ambiente, puesto que no generan residuos. A su vez, son fuentes de energía ilimitadas y autóctonas, ya que dependiendo de las características del lugar se pueden desarrollar.
Por ejemplo, los países con mayor número de horas de sol al año son propensos a generar energía solar. Por otro lado, los situados en zonas ventosas optarán por la energía eólica.
Los principales tipos de este tipo de energía son:
– Energía Solar
– Energía Eólica
– Energía Geotérmica
– Energía Hidroeléctrica
– Energía Oceánica
– Bioenergía
Energía solar
Entre las fuentes de energía renovable, la energía solar es la que más abunda, además, también puede obtenerse aún con el cielo nublado. La velocidad a la que la Tierra intercepta la energía solar es aproximadamente 10.000 veces superior a la velocidad con la que la humanidad consume la energía.
Con esta energía se puede producir además de calor, refrigeración, luz natural, electricidad y, también, combustibles para multitud de aplicaciones.
Las tecnologías solares realizan la conversión de luz solar en energía eléctrica de dos formas: ya sea mediante paneles fotovoltaicos o a través de espejos que concentran la radiación solar.
Tal vez el único argumento en contra del uso de esta energía es que no todos los países se ven igualmente favorecidos por la luz solar, aunque sabemos que en cualquier país sería viable una importante contribución de la energía solar al conjunto de todas sus fuentes de energía.
El costo de la fabricación de los paneles solares ha disminuido estrepitosamente durante la última década, haciendo que sean, además de asequibles, la forma más económica de producir electricidad.
Los paneles solares tienen una vida útil de alrededor de 30 años y existen en una gran
variedad de tonalidades en función del tipo de material usado durante su fabricación.
Se espera que entre 2024 y 2030, esta tecnología represente el 80% del crecimiento de la capacidad renovable mundial, resultado de la construcción de nuevas plantas de energía solar de gran tamaño, así como de un aumento de las instalaciones solares en tejados por parte de empresas y hogares.
Para finales de esta década, se prevé que la energía solar fotovoltaica se convierta en la mayor fuente renovable, superando tanto a la energía eólica como a la hidroeléctrica, que actualmente es la mayor fuente de generación renovable con diferencia.
Existen dos tipos de energía solar, acotando que la fuente es la misma, sus procesos y productos son diferentes:
Energía solar térmica: utiliza una parte del espectro electromagnético de la energía del sol para producir calor. La transformación se realiza mediante el empleo de colectores térmicos. Su principal componente es el captador, por el cual circula un fluido que absorbe la energía radiada del sol.
Energía solar fotovoltaica: utiliza la otra parte del espectro electromagnético de la energía del sol para producir electricidad. Basada en el efecto fotoeléctrico, la transformación se realiza por medio de celdas fotovoltaicas, que son semiconductores sensibles a la luz solar que provoca una circulación de corriente eléctrica entre sus 2 caras. Un conjunto de celdas conectadas entre sí, componen módulos o paneles solares fotovoltaicos. Diciembre 24 del 2013
Desierto del Sahara. Marruecos. Satelite LandSat 8
Marruecos tiene una plenitud de cobertura solar unas 3000 horas al año, las imágenes muestran el aprovechamiento de estas condiciones en el desierto del Sahara, la planta se construyó en el pueblo de Ouarzazate en el sitio conocido como la puerta del desierto.
Octubre 15 del 2012 Mayo 22 del 2015
Granja Solar en Dunhuang Provincia de Gansu , China. Satélite EO-1 Ali
En Agosto del 2009 China empezó a construir su primera mega estación solar, seis años después se nota el avance vertiginoso de los paneles solares, para el 2014 la energía producida equivalía a 5.2 gigavatios
ENERGÍA EÓLICA
La energía eólica aprovecha la energía cinética del aire en movimiento gracias al uso de enormes turbinas eólicas ubicadas en superficies terrestres, en alta mar o en aguas dulces (sobre la superficie acuática). La energía eólica se ha usado durante milenios, pero las tecnologías, tanto terrestres como sobre el agua, han evolucionado en las últimas décadas hasta convertirse en una potente forma de producir electricidad gracias a turbinas más altas y a unos rotores que poseen diámetros de mayores proporciones. Aunque las velocidades eólicas promedio varían sustancialmente dependiendo de cada ubicación, el potencial técnico mundial respecto a la energía eólica supera la producción global de energía eléctrica, teniendo en cuenta, además, el potencial en la mayoría de las regiones del planeta para permitir un despliegue importante de esta energía basada en el viento.
En muchas zonas del mundo nos encontramos vientos fuertes con velocidades muy altas; sin embargo, los mejores lugares para generar esta energía se localizan, algunas veces, en los sitios más remotos. La generación de energía eólica en zonas acuáticas supone un destacado potencial.
En el sector eléctrico, se prevé que la participación de las energías renovables aumente del 30% en 2023 al 46% en 2030. La energía solar y eólica representan casi la totalidad de este crecimiento. Para finales de esta década, se espera que la energía eólica se convierta en la segunda fuente más importante de generación de electricidad renovable mundial, detrás de la solar fotovoltaica, superando la generación de energía hidroeléctrica.
El primer obstáculo de esta energía son sus costos de implementación lo que ha supuesto un desafío para el sector eólico en los últimos años. Sin embargo, está preparado para una recuperación a mediano plazo a medida que entren en vigor políticas que reflejen un nuevo entorno macroeconómico, junto con medidas para acelerar la tramitación de permisos y mejorar la viabilidad de los proyectos. En comparación con el período 2017-2023, se espera que las adiciones de capacidad eólica terrestre casi se dupliquen para 2030, mientras que el crecimiento de la capacidad eólica marina casi se cuadriplicará.
Existen dos tipos principales de máquinas que aprovechan la energía contenida en el viento: los molinos, que se utilizan fundamentalmente para bombeo mecánico de agua (algo muy común en el campo), y los aerogeneradores, equipos especialmente diseñados para producir electricidad.
Al ser el viento el responsable de generar energía cinética, que se obtiene por el movimiento que este provoca al mover las palas de un aerogenerador, los parques eólicos conforman una buena solución para muchas regiones debido al bajo coste de la producción eléctrica y su carácter no contaminante.
La construcción de muchos parques eólicos se ubica en el mar, debido a que el viento es más estable frente al mar. Sin embargo, el coste de su construcción se incrementa debido a la complejidad a la hora de erigirse.
Septiembre 14 del 2013
Turbinas eólicas en el paso de San Gorgonio California USA
Satélite Ikonos
Estas turbinas terrestres ubicadas en el sur de California, donde altas y escarpadas montañas rodean la cuenca de Los Ángeles como una fortaleza. Solo existen unos pocos pasos que son lo suficientemente grandes y planos para infraestructura de transporte terrestre.
Los pasos crean intensos túneles de viento naturales adecuados para la generación de energía a partir de turbinas eólicas.
Aunque las turbinas eólicas son valiosas como fuente de energía limpia, existe cierta controversia sobre si los parques eólicos representan un mayor peligro para las aves que utilizan los mismos túneles de viento como rutas migratorias y de caza.
ENERGÍA GEOTÉRMICA
La energía geotérmica utiliza la energía térmica disponible del interior de la Tierra. La energía se extrae de los depósitos geotérmicos a través de pozos u otros medios. Los depósitos con estas temperaturas lo suficientemente elevadas y permeables de forma natural se denominan depósitos hidrotermales, mientras que los depósitos que cuentan con el suficiente calor, pero que utilizan medios de estimulación hidráulica, se llaman sistemas geotérmicos mejorados.
A una profundidad de unos 2.900 kilómetros por debajo de la corteza terrestre, o superficie, se encuentra la parte más caliente de nuestro planeta: el núcleo. Una pequeña parte del calor del núcleo proviene de la fricción y la atracción gravitatoria que se formó cuando se creó la Tierra hace más de cuatro mil millones de años. Sin embargo, la gran mayoría del calor de la Tierra se genera constantemente por la desintegración de isótopos radiactivos, como el potasio-40 y el torio-232.
La desintegración radiactiva es un proceso continuo en el núcleo. Las temperaturas allí se elevan a más de 5000° Celsius. El calor del núcleo se irradia constantemente hacia el exterior y calienta las rocas, el agua, el gas y otros materiales geológicos.
Una vez en la superficie, pueden utilizarse fluidos a varias temperaturas para generar la electricidad.
Aunque parezca un novísimo recurso esta tecnología, que consiste en la generación de electricidad por medio de depósitos geotérmicos, ya resulta madura y fiable, y lleva más de 100 años utilizándose.
Sus primeros inicios fue el aprovechamiento de esta energía con fines terapéuticos y por consiguiente la afluencia turística que esto conlleva.
Enero 22 del 2022
Imagen Landsat
The Geysers al norte de San Francisco
California USA
Enero 22 del 2022
Acercamiento
de la Imagen Superior
Hace aproximadamente 1.3 millones de años, una gran masa de magma rica en sílice se abrió paso a través de la corteza terrestre por debajo de la cordillera costera del norte de California. Hoy, ese cuerpo rocoso, poco profundo, sigue estando muy caliente y el área de 113 kilómetros cuadrados que se encuentra sobre él se conoce como Los Géiseres, el campo geotérmico productor de energía más grande del mundo.
ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
La energía hidroeléctrica aprovecha la energía que produce el movimiento del agua cuando se eleva o desciende de forma pronunciada. Puede generarse a partir de embalses y ríos. Las plantas hidroeléctricas de los embalses se valen del agua almacenada y estancada, mientras que las plantas hidroeléctricas fluviales utilizan la energía que se produce gracias al flujo de agua en un río.
Los embalses hidroeléctricos suelen tener múltiples aplicaciones, llegando a producir agua potable, agua para regadíos, un control ante inundaciones y sequías, servicios de navegación y también este suministro de energía que indicamos.
La energía hidroeléctrica supone en la actualidad la mayor fuente de energía renovable dentro del sector de la electricidad. Se basa en patrones generalmente estables de pluviosidad y puede verse negativamente afectada por sequías causadas por el cambio climático, o incluso por los cambios en los ecosistemas, que también produce este problema y que llega a afectar en estos patrones de precipitaciones.
La infraestructura necesaria para crear hidroelectricidad también puede provocar cambios en los ecosistemas de formas muy negativas. Por esa razón, hay muchos que defienden esta fuente de energía a pequeña escala como opción más respetuosa con el medioambiente y especialmente adecuada para las comunidades situadas en lugares muy remotos.
La energía hidroeléctrica es actualmente la mayor fuente renovable de electricidad a nivel mundial, aunque se espera que eso cambie a fines de esta década.
Se prevé que el crecimiento de la capacidad se mantenga estable hasta 2030, impulsado por las incorporaciones en China, India, África y el sudeste asiático. Si bien se espera que la generación de energía hidroeléctrica aumente a nivel mundial a medida que entren en funcionamiento nuevos proyectos, se espera que la participación de esta tecnología en la generación total de energía disminuya a medida que el crecimiento de la demanda de electricidad supere su implementación.
La energía hidráulica es renovable, puesto que no contamina y debido al ciclo del agua se puede considerar inagotable. Sin embargo, la construcción de presas o sistemas de retención del caudal del agua si no se proyectan de forma ordenada, sí provoca un impacto medioambiental al modificar el ecosistema.
Julio 9 del 2021
Central hidroeléctrica Yaicyretá en el río Paraná , SurAmérica (Argentina y Paraguay)
Fotograma tomado desde la Estacion Espacial Internacional (ISS)
Esta imagen captura algunos de los patrones entrelazados y trenzados que son comunes a lo largo del sistema del río Paraná. Los sedimentos que se erosionaron río arriba desde las riberas de los ríos en Brasil fueron arrastrados río abajo y depositados y amontonados en islas, como la Isla Apipé (Argentina). Los sedimentos también forman barras trenzadas, que son accidentes geográficos más pequeños y con forma de rombos creados por el entrelazamiento del agua y la tierra a medida que el nivel del río sube y baja con el tiempo.
Este laberinto de canales trenzados también proporciona rutas para pequeñas embarcaciones y barcos, lo que permite el transporte de mercancías hacia el interior de Sudamérica, al menos hasta el río Yacyretá.
Construida para generar energía hidroeléctrica, la represa separa ahora el curso superior del río Paraná de las barras trenzadas.
Los agricultores cultivan café, maíz y algodón en campos adyacentes a la llanura aluvial del río Paraná. Estos cultivos, entre otros, se han visto afectados por las persistentes condiciones de sequía que comenzaron en la región en 2020 y que han ralentizado el transporte de mercancías y la disminución de los niveles de agua.
ENERGÍA OCEÁNICA
La energía oceánica deriva de las tecnologías que utilizan las energías térmicas del agua marina, las olas o las corrientes de agua, por ejemplo, para producir electricidad o calor.
Los cambios en la salinidad, los gradientes térmicos, las corrientes de marea o las olas del océano se pueden aprovechar para generar electricidad y proporcionar energía confiable, sostenible y competitiva en términos de costos.
Los sistemas de energía oceánica se encuentran todavía en una etapa inicial de desarrollo y con una variedad de dispositivos de conversión del oleaje y las corrientes de las mareas en fase experimental, el potencial teórico de la energía oceánica supera cualquier necesidad energética actual en los seres humanos.
La fuerza de las mareas puede generar energía, la llamada energía mareomotriz es la energía renovable que aprovecha el movimiento de las mareas oceánicas que son variaciones cíclicas en la elevación del agua de mar y la velocidad del flujo como resultado directo del movimiento de la Tierra con respecto a la Luna y el Sol y la interacción de sus fuerzas gravitacionales, es importante no confundirlo con la energía undimotriz que aprovecha la fuerza de las olas, la energía de las olas del océano es una forma de energía solar concentrada que se transfiere a través de complejas interacciones entre el viento y las olas. La metodología que se emplea en este tipo de energía pasa por la instalación de generadores, que aprovechan el movimiento del agua del mar de forma similar a las turbinas eólicas.
WindPark Fryslan Holanda Imagen LandSat 8 Acercamiento a la imagen superior
En esta imagen, adquirida por el Operational Land Imager (OLI) en el satélite Landsat 8 el 8 de julio de 2023, se ven las turbinas del parque Fryslân, espaciadas con precisión, que se elevan sobre el lago IJssel. Su disposición en forma de hexágono tiene como objetivo minimizar la obstrucción de la vista del horizonte por parte de la instalación. El Afsluitdijk, de 32 kilómetros de longitud que proporciona protección contra inundaciones y separa el lago del mar de Wadden, también es prominente en la imagen.
BIOENERGÍA
Los términos bioenergía, biomasa y biocombustible tienden a asociarse y confundirse.
La bioenergía se produce a partir de diversos materiales orgánicos, denominados biomasa, como la madera, el carbón, el estiércol y otros abonos utilizados para la producción de calor y electricidad, y los cultivos agrícolas destinados a biocombustibles líquidos. La mayor parte de la biomasa se utiliza en las zonas rurales para cocinar, aportar iluminación y calor en estancias, y por parte de las poblaciones más desfavorecidas en los países en desarrollo.
Cualquier tipo de biomasa proviene de la reacción de la fotosíntesis vegetal, que sintetiza sustancias orgánicas a partir del CO2 del aire y de otras sustancias simples, aprovechando la energía del sol.
Los sistemas modernos de biomasa incorporan árboles o cultivos específicos, residuos provenientes de la agricultura o los entornos forestales, así como flujos de desechos orgánicos.
La energía creada a partir de la quema de biomasa forma emisiones de gases con efecto invernadero, aunque a niveles más bajos que la combustión de los carburantes fósiles, como pueden ser el carbón, el petróleo o el gas. Sin embargo, la bioenergía debe aplicarse únicamente en ciertas
situaciones puesto que sus impactos potencialmente negativos para el medioambiente se relacionan con un aumento a gran escala en las plantaciones de bioenergía y bosques, algo que genera una deforestación y un cambio en el uso de las áreas de tierra.
La bioenergía (combustibles líquidos, gaseosos y sólidos) representa la gran mayoría (95%) del crecimiento de los combustibles renovables hasta 2030. Se prevé que la nueva demanda de bioenergía se expanda más en el sector industrial, seguido del transporte y la construcción, aunque el tipo de bioenergía difiere según el sector. La bioenergía moderna es menos costosa que el hidrógeno y los combustibles electrónicos, y ya existe un fuerte apoyo político en muchos países y regiones. Por ejemplo, más de 60 países tienen políticas sobre biocombustibles líquidos, mientras que solo la Unión Europea y el Reino Unido tienen requisitos en materia de combustibles electrónicos.
Y, ¿qué es la biomasa? Nos referimos a este término cuando hablamos de la materia orgánica que proviene de plantas, árboles y desechos animales susceptible de ser utilizada como fuente de energía. Para su conversión son necesarios los digestores anaerobios, dispositivos usados para el procesamiento de estos residuos orgánicos. Tras procesarlos, obtenemos biogás. Entonces, ¿qué es el biogás? El Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) lo define así: “Es un gas compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), en proporciones variables dependiendo de la composición de la materia orgánica a partir de la cual se ha generado”.
El bioetanol es un combustible renovable producido a partir de residuos o de cultivos sostenibles. Al ser una biomasa de origen vegetal, está considerado como una energía renovable y su empleo disminuye ampliamente la emisión de gases contaminantes a la atmósfera. Además, es el único combustible alternativos que se evalúa certificando toda la cadena de emisiones desde su producción hasta su consumo, no sólo las emisiones del vehículo.
Por otro lado, existe el biodiésel. Este es un combustible 100% vegetal y 100% biodegradable, por tanto, hablamos de una energía renovable e inagotable, que no genera residuos tóxicos. Para su producción hay que realizar un proceso de refinado a partir de una amplia variedad de aceites y grasas. Puede ser utilizado en motores diésel de alto rendimiento o incluso para producción de calor y energía.
ESA Misión Satelllite Vision 1 para el càlculo de Biomasa
