La
mayoría de los seres humanos nos hemos adaptado a una vida en la que dependemos
de una fuente de energía que nos permita vivir de una forma más cómoda. Las
principales energías que se utilizaron fueron los combustibles fósiles que
posteriormente se descubrió que generaban un fuerte impacto al ambiente. A
pesar de las medidas que se tomaron para reducir su impacto, la contaminación
que generaban seguía siendo demasiada, por lo que se tuvieron que buscar nuevas
fuentes de energía que fueran más amigables con el ambiente. Algunas de ellas
son las que se presentan a continuación:
Biomasa
La
biomasa es la materia orgánica contenida en productos de origen vegetal y
animal (incluyendo los desechos orgánicos) que puede ser capturada y usada como
una fuente de energía química almacenada.
La
bionergía resulta cuando los combustibles de la biomasa de reciente origen
biológico son usados para fines energéticos. Los productos secundarios en
estado sólido, líquido y gaseoso son a menudo utilizados como portadores de
energía y más tarde empleados para proveer biocalor, bioelectricidad o
biocombustibles. Los biocombustibles se refieren específicamente a los
combustibles obtenidos de la biomasa y que se usan en elsector transporte. Las
especies anuales y perennes que son cultivadas específicamente para la
producción de materiales energéticos en forma sólida, líquida o gaseosa son
denominadas “plantaciones energéticas”.
En cuanto
a sus características generales, la bioenergía tiene ventajas en cuanto a la
densidad energética, la cualidad de ser transportable y su no intermitencia
porque es por sí misma una forma de almacenamiento de energía, y es
completamente despachable ya que pueden utilizarse en el momento en que se le
necesite.
El mayor
beneficio ambiental derivado del uso de la bioenergía para desplazar a los
combustibles fósiles es la reducción en las emisiones de gases de invernadero.
Otros beneficios ambientales incluyen la reducción de las emisiones locales, un
mejor aprovechamiento de los recursos limitados, mejorar la biodiversidad, y la
protección del hábitat natural y de los paisajes.
A pesar
de estas ventajas, bajo ciertas circunstancias, el uso de estos combustibles
puede tener impactos ambientales negativos, como por ejemplo, la emisión de
aldehídos producto del uso del bioetanol. Además algunas cuestiones todavía
deben ser resueltas mediante el análisis detallado de ciclos de vida que
demuestre si los balances energéticos son positivos para ciertos proyectos.
Energía
solar
La
radiación solar que se recibe en la superficie terrestre puede convertirse en
calor, electricidad o energía mecánica mediante muy diversas tecnologías.
La energía solar es un recurso intermitente
astronómica y climatológicamente, su intensidad varía en el transcurso del día
debido a la rotación de la Tierra sobre su eje en 24 horas y también a lo largo
del año debido a la traslación de la Tierra alrededor del Sol en 365.4 días. La
intermitencia climatológica se debe sobre todo a la nubosidad, lo que impide la
captación de la luz solar directa, pero permite la difusa.
La
energía solar que se recibe en un día en un cuadrado de 28 km de longitud por
lado situado en el desierto de Sonora, y cubierto de celdas solares fotovoltaicas
de un 10% de eficiencia, satisfaría la demanda promedio diaria actual de
energía eléctrica de todo México (550 GWh/día).
Pero no
en todo el planeta llega la radiación solar con la misma intensidad, si
dividimos al planeta en seis zonas de insolación, casi todo México se encuentra
en la segunda zona de mayor insolación. Ver figura.
Eólica
Cuando el
viento hace girar grandes aspas conectadas mediante un eje a un generador de
electricidad, la energía cinética producida se convierte en energía eléctrica.
A este dispositivo se le llama aerogenerador y normalmente va montado sobre una
torre.
Los
aerogeneradores se clasifican, según la posición del eje de las aspas, en
verticales u horizontales y aprovechan la velocidad de los vientos comprendidos
entre 5 y 20 metros por segundo. Por debajo de este rango el aerogenerador no
funciona y sila velocidad excede el límite superior, el aerogenerador debe
pararse para evitar daños a los equipos.
En la
mayoría de los países del mundo los aerogeneradores pueden operar sólo un 30%
del tiempo, sin embargo, en la región de la Ventosa, México este porcentaje,
que define al factor de planta (ver glosario de términos), está entre el
50 y 60%.
La
emisión de ruido acústico puede llegar a ser un inconveniente cuando los
sistemas eoloeléctricos se instalan cerca de lugares habitados. Esto ha llegado
ha representar una limitante en países que tienen poca extensión territorial.
Sin embargo para no ocasionar esta molestia de ruido, algunos países han
emitido normas ambientales que limitan su cercanía a lugares habitados.
Energía
Hidráulica
La forma
más común de hidroelectricidad consiste en el aprovechamiento de la energía
potencial al embalsar un río, debido a la diferencia de alturas se tiene agua a
alta presión que es conducida hacia una turbina hidráulica desarrollando en la
misma un movimiento giratorio que acciona un alternador donde se genera una
corriente eléctrica.
Todas las
plantas hidroeléctricas utilizan el agua pluvial como recurso renovable, sin
embargo la construcción de grandes plantas hidroeléctricas, las que tienen una
cortina de más de 15 m de altura (WCD, 2000), por lo general generan serios
impactos ambientales y sociales debido a la gran superficie que ocupa el
embalse y a la necesidad de reubicar a la población desplazada.
Debido a
estos inconvenientes ambientales y a los altos costos que implica el mitigar
esos impactos la generación con grandes centrales hidroeléctricas es una opción
a la que cada vez se recurre menos. En cambio, las pequeñas centrales
hidroeléctricas, debido a su menor tamaño, generan menos impactos ambientales y
dado a sus beneficios sociales que incluye la prevención de inundaciones, la
disponibilidad de agua para riego y uso doméstico, usualmente tienen una mejor
aceptación social.
Según su
capacidad instalada la generación a pequeña escala se divide en pequeñas
centrales hidroeléctricas (mayores a 5 MW y menores a 30 MW), mini
hidroeléctricas (entre 1 y 5 MW) y micro hidroeléctricas (menores a 1 MW).
Desde el
punto de vista ambiental la generación hidroeléctrica es una de las más
limpias, aunque esto no quiere decir que sea totalmente inocua. Entre las
ventajas que ofrece este tipo de plantas se encuentran unas mínimas necesidades
de mantenimiento y que constituyen una opción viable para sectores aislados. Su
costo de generación es bajo.
Geotermia
Se llama energía geotérmica a la energía que puede obtenerse mediante el
aprovechamiento del calor del
interior de la Tierra
Los
yacimientos de agua caliente pueden formar una fuente o ser subterráneos,
contenidos en un acuífero.
Los que
forman fuentes, se aprovechan desde tiempos muy antiguos como baños termales.
En principio podrían aprovecharse enfriando el agua antes de utilizarla, pero
suelen tener caudales relativamente reducidos.
En cuanto
a los subterráneos, yacimientos de aguas termales muy calientes a poca o media
profundidad, sirven para aprovechar el calor del interior
de la tierra. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo
o por impulsos de flujos de agua y de vapor. El método a elegir depende del que
en cada caso sea económicamente rentable.
En la
mayoría de los casos la explotación debe hacerse con dos pozos (o un número par
de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve
a inyectar en el acuífero, tras haber enfriado el caudal obtenido. Las ventajas
de este sistema son múltiples:
- Hay
menos probabilidades de agotar el yacimiento térmico, puesto que el agua
reinyectada contiene todavía una importante cantidad de energía térmica.
- Tampoco
se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene.
- Las
posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan
al circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita
contaminaciones.
Finalmente
hay otros yacimientos en los que el agua sale en forma de vapor. En éstos, el
aprovechamiento es directo para obtener energía mecánica mediante una turbina,
pero tienen el problema de que es más complicado reinyectar el agua después de
condensada, y en el camino habrán difundido en la atmósfera una parte de los
gases que acompañan al vapor
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