Las fuentes de energía son los recursos de energía disponibles para el hombre y como tales pueden ser utilizadas para realizar un trabajo y/o producir calor.
Las fuentes utilizadas hoy en día para la producción de electricidad son fundamentalmente la combustión de combustibles fósiles (carbón o hidrocarburos), hidroeléctrica, energía nuclear, eólica, geotérmica y solar.
En la actualidad, el mayor propósito es el de producir energía eléctrica pero estos recursos también se suelen aprovechar para obtener un trabajo mecánico (automóviles) o calor (calefacción).
¿Cuál es la principal fuente de energía de nuestro planeta?
La mayoría de los recursos energéticos del mundo tienen como fuente primaria el Sol.
La energía solar se conserva indirectamente en forma de energía fósil o como energía directamente aprovechable (por ejemplo, los vientos).
Incluso la hidroelectricidad deriva de la energía solar que provoca la evaporación del agua y la consiguiente condensación cuando las nubes se encuentran con el aire de los frentes climáticos fríos o de las altas montañas.
¿Cómo se clasifican las fuentes de energía?
Las fuentes de energía se pueden clasificar principalmente de dos formas:
Fuentes primarias o secundarias.
Fuentes renovables y no renovables.
Las fuentes de energía primaria están presentes en la naturaleza. Incluyen petróleo, carbón, gas natural, leña o biomasa, combustibles nucleares, energía hidroeléctrica, eólica, geotérmica y solar, en orden de importancia de explotación actual.
Por otro lado, las fuentes de energía secundaria no están presentes directamente en la naturaleza y son recursos derivados de fuentes primarias. Las fuentes secundarias incluyen, por ejemplo, la electricidad.
Fuentes no renovables
Las fuentes de energía no renovables son los recursos energéticos que no tienen capacidad de regeneración o que la velocidad de consumo es superior al de su regeneración.
La disponibilidad de estas fuentes es actualmente todavía bastante alta y, en consecuencia, el costo relativamente bajo.
Los principales recursos no renovables son los siguientes:
Combustibles fósiles
En cuanto a la fuente de combustibles fósiles, la combustión de carbón o de hidrocarburos como el metano o el petróleo proporciona la máxima cantidad de energía, que se utiliza en parte para los sistemas de calefacción de combustión, en parte para el funcionamiento de los motores, pero especialmente para la producción de energía eléctrica.
Energía nuclear
La energía nuclear puede verse como la madre de todas las energías, en la tierra e incluso en el universo. De hecho, todas las energías, desde la solar hasta las energías fósiles, desde la eólica hasta la hidroeléctrica, no son más que un subproducto de la transformación de este tipo de energía.
Existen dos tipos de reacciones nucleares: las de fisión y las de fusión. Hoy en día, todos los reactores nucleares son de fisión por razones técnicas.
La energía de fisión atómica se basa en romper un núcleo atómico pesado (generalmente Uranio-235) para obtener dos núcleos más pequeños, que pesan menos que el núcleo original. La pequeña diferencia de masa es capaz de producir una gran cantidad de energía.
Las plantas de fisión nuclear producen actualmente el 16% de la electricidad mundial.
Fuentes de energía renovables
Las fuentes de energía renovables son aquellos tipos de energía inagotables. Su uso no implica una disminución del recurso.
Las principales fuentes de energía renovables son las siguientes:
Leña y biomasa
La combustión de biomasa, madera u otros materiales orgánicos fácilmente disponibles representa la forma más antigua de producir calor y por lo tanto energía.
Últimamente, sin embargo, una renovada conciencia en la lucha contra el cambio climático, combinada con una creciente preocupación por encontrar recursos energéticos, han vuelto a poner de actualidad esta fuente energética.
Energía solar
La energía solar es en realidad el motor de cualquier actividad en la Tierra: incluso el petróleo es indirectamente energía solar acumulada por la fotosíntesis de plantas antiguas, cuya materia orgánica se cree que se acumuló y transformó bajo tierra, durante eras geológicas enteras.
La energía solar se puede aprovechar a través de tres métodos:
Energía solar fotovoltaica, aprovechando el efecto fotovoltaico en las placas de silicio.
Energía solar térmica, aprovechando directamente el calor del Sol.
Termodinámica solar que es una forma de energía solar térmica que utiliza el calor solar para generar vapor y accionar una turbina de vapor. Su propósito es la generación de electricidad.
Energía eólica
La energía eólica es una de las fuentes de energía más antiguas: los molinos de viento se han utilizado desde el siglo VII dC para convertir la energía eólica en energía mecánica.
Las desventajas son la ubicación geográfica, los grandes espacios necesarios para la producción centralizada y el impacto ambiental.
Hidroelectricidad
La energía hidroeléctrica es una energía limpia que aprovecha la energía potencial del agua situada a gran altura en cuencas montañosas, que al caer actúa sobre una turbina, produciendo electricidad. El principio es el mismo que en una central termoeléctrica: la diferencia es que el medio que hace girar la turbina es el agua, no el vapor.
Actualmente, el 16% de la electricidad mundial es de origen hidroeléctrico: una de las desventajas de la hidroelectricidad, sin embargo, es precisamente el impacto ambiental y social de la construcción de represas.
Energía geotérmica
La energía geotérmica es la energía generada por medio de fuentes geológicas de calor y puede considerarse una forma de energía renovable. Se basa en el aprovechamiento del calor interno de la Tierra (geotérmica) alimentada por la energía térmica liberada en los procesos de desintegración nuclear de elementos radiactivos como el uranio , el torio y el potasio , contenidos de forma natural en la tierra.
Al penetrar más profundamente, la temperatura se hace gradualmente más alta, aumentando en unos 30 °C por km en la corteza terrestre .
La explotación de esta fuente, en el caso de fuentes geotérmicas de alta entalpía, consiste en conducir los vapores provenientes de las fuentes de agua subterráneas hacia turbinas especiales utilizadas para producir energía eléctrica. Y en la reutilización del vapor de agua caliente para calefacción urbana, cultivos de invernadero y termalismo.
Energía marina u oceánica
La energía oceánica se refiere al conjunto de energía contenida en diversas formas en los mares y océanos . Esta inmensa cantidad de energía se puede extraer del agua del mar con diferentes tecnologías: basadas en la energía cinética de los fluidos (corrientes, olas, mareas) y en el gradiente (térmico y salino). Hoy en día se han probado muchos sistemas de extracción de energía y algunos ya se encuentran en una etapa precomercial.
Fusión nuclear
La fusión nuclear es una variante de la energía nuclear. Se trata del proceso de unión de los núcleos de dos átomos de hidrógeno en el que se libera una enorme cantidad de energía.
Este proceso da lugar a la energía del Sol. Genera grandes cantidades de calor que que se podría aprovechar para generar electricidad. Sin embargo, las temperaturas y presiones requeridas para mantener la fusión lo convierten en un proceso muy difícil de controlar.
Una de las ventajas potenciales de la fusión es la posibilidad teórica de entregar grandes cantidades de energía de forma segura y con una contaminación relativamente pequeña.
El combustible de la fusión nuclear es el hidrógeno. Debido a la enorme presencia de hidrógeno en el planeta, la fusión nuclear se consideraría una fuente de energía renovable.
