Energías renovables: cuáles son y cómo funcionan

Energías renovables: cuáles son y cómo funcionan

Ya hemos expuesto las ventajas de adquirir paneles solares para tu vivienda o negocio, así como el funcionamiento de estas tecnologías. Sin embargo, hay otros tipos de energías renovables que probablemente no conoces. Es cierto que la mayoría de las tecnologías que verás a continuación, probablemente nunca tenga aplicaciones a pequeña escala (nivel doméstico), pero sin duda alguna es importante conocerlas, comprender un poco sobre su funcionamiento y, por supuesto, entender por qué se debería promover el uso de este tipo de tecnologías en el país.

¿Cómo se produce la energía eléctrica?

 Antes de presentarte las diferentes tecnologías de generación de energía limpia, es importante que conozcas (por lo menos lo básico) cómo se genera la mayor parte de la energía eléctrica en el país y en el mundo.

No es mi intención entrar en términos muy técnicos, así que, de manera general, te presento los pasos los pasos para generar energía eléctrica a gran escala:

  1. Se calienta un fluido (generalmente agua) hasta evaporarlo
  2. Se conduce el vapor hacia una turbina
  3. La turbina gira gracias al vapor presurizado, lo cual produce energía mecánica
  4. El movimiento rotatorio de la turbina es aprovechado por un generador y lo transforma en energía eléctrica

¿Suena bastante sencillo verdad? Ahora bien, el gran dilema es: ¿cómo se va a calentar el fluido del paso 1?, se necesita calor para calentar el agua, de hecho, se necesita una gran cantidad de energía para calentar agua. Aquí es donde entran los famosos combustibles fósiles, aunque, por supuesto, al quemarlos se liberan grandes cantidades de contaminantes a la atmósfera y gases de efecto invernadero; sin mencionar que son combustibles no renovables, lo que significa que algún día se terminarán. Son principalmente estas dos razones por lo cual la tendencia hacia un futuro sustentable comienza con tecnologías más amigables con el medio ambiente y cuya fuente de energía sea inagotable.

Las tecnologías energéticas renovables, a excepción de la energía solar fotovoltaica, sustituye el uso de los combustibles para calentar el agua o ni siquiera calienta un fluido en primer lugar, sino que pasa directo al punto 3 de mover la turbina.

Energía solar – fotovoltaica

En otro post ya hemos hablado de este tipo de energía y cómo funciona, por lo que no abundaré mucho en esta ocasión. Es el único cuya función es totalmente diferente, no funciona bajo el principio de la transformación de energía mecánica en eléctrica, sino que aprovecha la radiación solar (luz visible y rayos ultravioletas) para producir directamente energía eléctrica por medio de las celdas solares. A este efecto se le conoce como fotoeléctrico.

Energía solar – termosolar

Este tipo de energía sí sigue el funcionamiento de generación eléctrica que te comentaba. Se capta y concentra la radiación solar para calentar el fluido en lugar de la quema de combustibles, por lo que no se generan emisiones y es una fuente totalmente inagotable.

La energía producida por ambas tecnologías solares representa el 1.25% de la energía producida en el país.

Energía eólica

La energía eólica se salta los primeros 2 puntos que mencionamos en la introducción. Este tipo de energía consiste en aprovechar la energía del viento para hacer girar unos aerogeneradores para rotar una turbina y, posteriormente, generar energía eléctrica. Los generadores son similares a los molinos de viento convencionales, con un diseño más eficiente para captar la mayor cantidad posible de energía de los vientos.

Cuando hablamos de un parque eólico, nos referimos a un conjunto de torres eólicas colocadas estratégicamente para generar energía eléctrica a gran escala. Por supuesto, se necesita elaborar una caracterización de la zona para determinar la factibilidad de instalar las torres y para determinar la orientación que tendrán en la zona donde serán instaladas; ya que el factor clave es el viento, se necesita una zona con vientos predominantes y de velocidades considerablemente altas para garantizar una eficiente generación energética.

La velocidad del viento aumenta ligeramente con la altura, por lo que no es extraño que estas torres eólicas alcancen alturas de hasta 80 metros.

En México, el estado con mayor generación de energía de este tipo es Oaxaca. Con una capacidad instalada de 306 Mega watts (MW), es uno de los pocos lugares del mundo que goza con fuertes vientos durante prácticamente todo el año.

En el país, la energía generada con esta tecnología representa únicamente el 3.24% de la energía generada.

Energía hidráulica

Este tipo de energía utiliza la energía del agua. Se utiliza el movimiento de grandes cantidades de agua a presión por un cauce, el cual puede ser natural (como un río o arroyo) y el cual está más ligado a la generación a pequeña escala; sin embargo, para la generación a gran escala se opta por construir estructuras como presas, en las cuales se pueden almacenar grandes volúmenes de agua para garantizar un flujo constante hacia la turbina. La idea es que el agua a presión pase a través de una turbina para generar la energía eléctrica.

A pesar de ser una tecnología renovable, este tipo de tecnología aplicada a grandes escalas causa impactos ambientales y sociales significativos, ya que su construcción implica la modificación extrema de una zona.

Es la energía renovable más utilizada en el mundo y en el país representa el 7.14% de la generación total.  

Energía geotérmica

Este tipo de tecnologías se enfocan en aprovechar el calor interno del planeta para hacer. Si nos remontamos a nuestras clases de primaria, recordaremos que en el interior de la tierra se encuentra un núcleo incandescente que proporciona energía térmica a todo el planeta.

Algunos ejemplos de las manifestaciones de este calor interno de la tierra son los manantiales termales, geiseres y volcanes de lodo.

En el país, la generación de energía geotérmica representa el 1.96% de la generación total.

Energía de biomasa

Este tipo de energía se refiere a toda aquella obtenida de la materia orgánica constituyente de los organismos vivos.

¿Has oído hablar del biocombustible para autos? Es un perfecto ejemplo de biomasa, el cual puede ser utilizado para producir energía eléctrica o directamente aprovechado como energía térmica.

Este tipo de energía no es muy aprovechada a gran escala y actualmente representa cerca del 0.47% de la energía eléctrica generada en el país.

Panorama actual

Estas tecnologías tienen 2 cosas en común entre sí y que las diferencian del uso de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural: no emiten ningún tipo de gas de efecto invernadero ni contaminante a la atmósfera y el origen de la energía es prácticamente inagotable.

No es de sorpresa que los países catalogados como “primermundistas” estén optando por la investigación y aplicación a gran escala de estas tecnologías para producir la energía que consumen; escenario totalmente opuesto a la actualidad en México, cuyo país está enfocado en promover y propulsar la producción y aprovechamiento de combustibles fósiles. No es sorpresa que la energía generada por fuentes renovables en el país sea únicamente del 14.12%, poco más de una octava parte de lo que se produce en el país.

Tampoco es algo tan loco o irracional el hecho de que México esté enfocado en el aprovechamiento de combustibles fósiles. Una de las razones es que la gran mayoría de la infraestructura de aprovechamiento y generación eléctrica está con base en estos combustibles. Una enorme industria que ha creado un enorme nicho de mercado, del cual depende una buena parte de la economía mexicana.

Para el año 2019, las ventas de petróleo y gas natural representaron el 3.2% del Producto Interno Bruto (PIB) de México, cifra que la actual administración busca aumentar, lo cual se liga actualmente con la frase “recuperar la soberanía del país”.

Sea o no sea durante esta etapa de administración pública, indudablemente deberá llegar el punto de quiebre en la utilización de combustibles fósiles de los cuales somos enteramente dependientes. Honestamente tampoco pienso que lo mejor sea dejarlos de lado; como vimos, las tecnologías renovables dependen de las condiciones meteorológicas enormemente, las cuales por supuesto no podemos controlar.

Tal vez la mejor alternativa a corto plazo sería implementar sistemas intermedios, donde se aproveche la energía renovable del planeta de manera eficiente y limpia en conjunto con el uso racionado y responsable de combustibles fósiles.


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