Energía eólica

Energía geotérmica

Energía hidráulica

Presa.
Energía hidráulica.

Energía renovable

Energía renovable

La energía renovable es aquella energía que proviene de fuentes naturales prácticamente inagotables. Se consideran inagotables o bien por la gran cantidad de energía que contienen o bien por poderse regenerar de forma natural.

Entre las principales ventajas de las energías renovables destacamos las siguientes:

Las energías renovables son respetuosas con el medioambiente y no contaminan. En este sentido, son más seguras y suponen menos riesgos para la salud que en otras fuentes de energía no renovable. Cuanta más energía se genere mediante energías limpias se necesitará generar mensa energía fósil y disminuir, de este modo, la generación de gases de efecto invernadero.

En la mayoría de casos son sencillas de desmantelar y no es necesario custodiar sus residuos, como pasa en el caso de la energía nuclear, por ejemplo.

Las energías renovables, por definición vienen de fuentes que son inagotables y que permiten obtener un beneficio energético sin agotar recursos como pasa con las energías relacionadas con los combustibles fósiles.

Ejemplos de energía renovable

La energía renovable se puede utilizar para generar electricidad, pero también se puede aprovechar en otras aplicaciones. Adjuntamos a continuación algunos ejemplos de energía renovable:

  • Paneles de energía solar fotovoltaica.
  • Las instalaciones de energía solar térmica para calefacción.
  • La climatización de piscinas mediante energía solar.
  • Los centros termales mediante la energía geotérmica.
  • Sistemas de calefacción mediante pozos geotérmicos.
  • Los parques eólicos.
  • El aprovechamiento de la energía hidráulica mediante pantanos.
  • Embarcaciones a vela.
  • El vuelo de planeadores y parapentes sin motor, que aprovechan las corrientes ascendentes de aire.

De un modo más genérico, las energías renovables se pueden clasificar dependiendo de los recursos naturales que se aprovechan.

Energía solar

La energía solar es la energía que aprovecha de forma directa la radiación solar. A pesar que el Sol no tiene una vida inagotable se estima que la vida del Sol es de millones de años. De modo que, a escala humana se considera la energía solar como una fuente inagotable y la energía solar una energía renovable. 

Distinguimos dos formas de aprovechamiento de la energía solar: la energía solar térmica y la energía solar fotovoltaica.

  • La energía solar térmica.  El aprovechamiento de la energía solar térmica consiste en utilizar la energía calorífica obtenida a través de la radiación del Sol para calentar un fluido que, en función de su temperatura, se emplea para producir agua caliente e incluso vapor.
  • La energía solar fotovoltaica. El aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica se realiza a través de la transformación directa de la energía solar en energía eléctrica mediante el llamado efecto fotovoltaico. Esta transformación se lleva a cabo mediante células fotovoltaicas que están fabricadas con materiales semiconductores (por ejemplo, silicio) que generan electricidad cuando incide sobre ellos la radiación solar.

Energía eólica

Energía eólica - Energías renovables

Los sistemas de energía eólica utilizan la energía cinética contenida en el viento para producir electricidad mediante los denominados aerogeneradores.

La energía eólica es una fuente de energía renovable debido a que el viento es una fuente inagotable. En cierta medida el viento es una consecuencia de la energía solar debido a que el viento se desplaza por diferencias de presiones y temperaturas provocadas de forma directa o indirecta por el Sol.

Existen dos tipos de instalaciones eólicas:

El desarrollo tecnológico actual, así como un mayor conocimiento de las condiciones del viento en las distintas zonas, está permitiendo la implantación de parques eólicos conectados a la red eléctrica en numerosas regiones de todo el mundo.

Energía hidráulica

La energía hidráulica aprovecha la energía potencial del agua para obtener un trabajo mecánico. Si este trabajo mecánico que tenemos en forma de energía cinética lo utilizamos para accionar un generador obtenemos energía eléctrica. En este caso, estaremos hablando de energía hidroeléctrica.

La energía hidráulica se considera una energía renovable debido que el ciclo del agua permanece de forma invariable y es inagotable. Al igual que en la energía eólica, el ciclo del agua (y por lo tanto la energía hidráulica) tiene una fuerte dependencia de la energía solar.

La energía hidráulica aprovecha la energía potencial del agua procedente de un salto para producir energía eléctrica. El agua mueve una turbina cuyo movimiento de rotación es transferido mediante un eje a un generador de electricidad. La principal ventaja de la energía hidráulica es que se puede almacenar la energía en forma de energía potencial y generar la electricidad en los momentos de demanda.

Cuando la potencia de estos generadores es inferior a 10 MW se le llama energía minihidráulica.

Existen fundamentalmente dos tipos de centrales hidroeléctricas:

  • Centrales hidroeléctricas de agua fluyente: Aquellas centrales hidroeléctricas que captan una parte del caudal circulante por un río y lo conducen a la central para ser turbinado y generar energía eléctrica. Después, este caudal es devuelto al cauce del río.
  • Centrales hidroeléctricas a pie de presa: Aquellas centrales hidroeléctricas situadas aguas abajo de los embalses destinados a usos hidroeléctricos o a otros fines como abastecimiento de agua a poblaciones o riegos. Tienen la ventaja de almacenar la energía (el agua) y poder emplearla en los momentos en los que más se necesite.

Energía de la biomasa

La biomasa es una fuente de energía renovable basada en el aprovechamiento de materias orgánicas de origen vegetal o animal, incluyendo los productos y subproductos resultantes de su transformación. Bajo la denominación de biomasa se recogen materiales energéticos de muy diversas clases: residuos forestales, residuos agrícolas leñosos y herbáceos, residuos de procesos industriales diversos, cultivos energéticos, materiales orgánicos contenidos en los residuos sólidos urbanos, biogás procedente de residuos ganaderos o de residuos biodegradables de instalaciones industriales, de la depuración de aguas residuales urbanas o de vertedero, etc.

Pueden también incluirse bajo la denominación de biomasa, los biocombustibles, que tienen su principal aplicación en el transporte.

Las aplicaciones de la biomasa se pueden englobar en dos grupos:

  • Aplicaciones domésticas e industriales que funcionan mediante la combustión directa de la biomasa.
  • Aplicaciones vinculadas a la aparición de nuevos recursos y nuevas técnicas de transformación, como la gasificación y la pirolisis de la biomasa.

Energía mareomotriz y de las olas

Energía maremotriz - Esquema turbinas

Los mares y los océanos son inmensos colectores solares de los cuales se puede extraer energía de orígenes diversos (oleaje, mareas y gradientes térmicos).

La energía liberada por el agua de mar en sus movimientos de ascenso y descenso de las mareas (flujo y reflujo) se aprovecha en las centrales mareomotrices, haciendo pasar el agua a través de turbinas hidráulicas.

Obviamente estos movimientos marítimos son inagotables por lo que podemos considerar la energía mareomotriz una energía renovable.

La energía de las olas es producida por los vientos y resulta muy irregular. Esto ha llevado a multitud de tipos de máquinas para su aprovechamiento.

Por último, la conversión de energía térmica oceánica es un método de convertir en energía útil la diferencia de temperatura entre el agua de la superficie y el agua que se encuentra a 100 m de profundidad. Para el aprovechamiento es suficiente una diferencia de 20 °C. Las ventajas de esta fuente de energía se asocian a que es un salto térmico permanente y benigno desde el punto de vista medioambiental.

La energía mareomotriz sería una variante de la energía hidráulica puesto que utiliza el agua para aprovechar su energía cinética o su energía potencial.

Energía geotérmica

Pozo de energía geotérmica

La energía geotérmica es la manifestación de la energía térmica acumulada en rocas o aguas que se encuentran a elevada temperatura en el interior de la tierra. La geotermia es la rama de la ciencia que explica este fenómeno.

La gran cantidad de calor y de energía térmica almacenado en el interior de la Tierra es tan grande que la explotación de este recurso energético tiene un efecto prácticamente nulo en la energía interna de la Tierra. Por este motivo se considera una fuente de energía renovable.

Para el aprovechamiento en zonas con condiciones térmicas especiales, por ejemplo, las zonas volcánicas, se hace circular en ellas un fluido que transporta hasta la superficie la energía calorífica en forma de calor acumulado en las zonas calientes.

La energía térmica generada en función de su temperatura (alta, media o baja) es aprovechada, bien para producir energía eléctrica, o bien para el calentamiento de agua y calefacción.

La principal ventaja de la energía geotérmica es que su impacto ambiental es mínimo, y tiene rendimientos energéticos que le permiten competir con los combustibles fósiles como el petróleo, el carbón o el gas natural. Por otro lado, las principales desventajas de la energía geotérmica son que requieren de grandes inversiones y que los campos geotérmicos son relativamente escasos y muchas veces se ubican en zonas desfavorables.

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Referencias

Última revisión: 16 de julio de 2019