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domingo, 13 de septiembre de 2015

Fuentes de Energía Renovables y No Renovables

En la actualidad, se menciona mucho el uso de las fuentes de energía renovables y no renovables y que a futuro, las renovables serán las únicas fuentes de energía  que abastecerán la demanda energética mundial del planeta, por ello, habría que saber que son dichas fuentes, su origen, sus características, e incluso, la reservas previstas para una cierta cantidad aproximada de años a partir de estos tiempos. Es así que:
  • Las fuentes no renovables de energía o fuentes convencionales, son aquellas cuyo origen proviene de los combustibles fósiles, el carbón, petroleo, y gas natural, ademas de la energía nuclear. Con características de provenir de fuentes finitas (no pueden ser producidas, generadas, ni crecidas), y se consumen mas rápido de lo que la naturaleza los crea. En la actualidad el 80% del total de energía utilizada en el mundo proviene de los combustibles fósiles. Las reservas de acuerdo al ritmo actual de consumo (años) [1], esta prevista en:.
  • Fuentes de energía renovables, son de origen natural que se renuevan por si mismas en un periodo corto de tiempo. Así se tiene al sol, viento, agua, residuos vegetales orgánicos (biomasa),  y calor de la tierra (geotermia). Son considerados como fuentes de energía renovables :

A nivel mundial según reporte de la REN21 en su publicación Reporte de la Situación Mundial  de las Energías Renovables 2015, Hallazgo Clave 2015, reporta la estimación de energía renovable para el consumo final de energía, así como, la producción mundial de electricidad [3]:
  





TECNOLOGÍAS de las FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA

1. La Bioenergía, es obtenida por medio de diferentes fuentes de biomasa, entre los mas usuales están los restos agrícolas, agro industrias, forestales, cultivos energéticos residuos sólidos urbanos, y demás fuentes orgánicas desechadas; donde a partir de ellos se puede obtener electricidad y calor mediante diversos procesos así como, combustibles sólidos, líquidos y gaseosos. Entre las tecnologías de mayor uso se tiene las calderas para gasificación a pequeña, mediana y gran escala, sistemas de calefacción centraliza o de distrito, plantas de pellets, y la producción de etanol. Lo ultimo en tecnología aun no comercial es sobre la producción de combustible para el transporte a través de la lignocelulosa y las centrales de ciclos combinados de gasificación integrada partir de biomasa. En investigación se pretende producir biocombustibles líquidos a partir de algas y otros métodos de conversión biológica [2].




2. Las tecnologías de la energía solar directa como  la fotovoltaica para producir electricidad mediante los paneles fotovoltaicos o concentradores solares, y las fototérmicas para producción de calor para calefacción y refrigeración por medios activos o pasivos, son los dos tipos de tecnologías que aprovechan la energía del sol que llega a la tierra. La energía solar es variable y, en cierta medida, impredecible, aunque en determinadas circunstancias el perfil temporal de la producción de la energía solar esta bastante correlacionado con la demanda de energía. El almacenamiento de energía térmica ofrece la posibilidad de mejorar el control de la producción en algunas tecnologías, como la energía por concentración solar o la calefacción solar directa [2].

Actualmente la energía solar cubre más del 1% de la demanda mundial de electricidad. 1% puede parecer poco pero en infraestructura de producción es inmensa (ver plantas de energía solar mas grandes del mundo). La capacidad acumulada mundialmente a finales del 2014 era de 177GW. Asimismo, el precio por vatio de las celdas solares decayó considerablemente tal es así que a la fecha en muchos países en desarrollo con el fin de cubrir su demanda de electricidad al 100%, en especial en zonas rurales, se están desarrollando muchos proyectos de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos , Perú es uno de ellos.





3. La energía geotérmica es la energía que se obtiene del interior de la tierra y es utilizada  desde hace relativamente poco tiempo manifestándose como fuentes termales, fumarolas, erupción de volcanes y geíseres.  El calor extraído puede ser utilizado para generar electricidad, o aplicadas directamente como energía térmica en baños termales para el sector turismo, calefacción y/o refrigeración de residencias. La desventaja de esta tecnología es el costo de la infraestructura para su operación ya que se requieren herramientas para perforar grandes superficies. 

Filipinas alberga tres de las 10 mayores centrales geotérmicas en el mundo , seguido por los EEUU e Indonesia con dos, Italia, México e Islandia con una. En resumen:




4. La energía hidroeléctrica   utiliza la caída del agua a una determinada altura para producir principalmente electricidad por medio de presas con embalse y corrientes mediante la transformación de la energía potencial en energía cinética. Su tecnología abarca todo tipo de escala y se encuentra en fase avanzada. 

En febrero de este año se publicó las 10 centrales hidroeléctricas más grandes del mundo cuyas construcciones faraónicas son el reflejo de su capacidad de generación de energía eléctrica. Entre las 10 acumulan una potencia de 90GW. En resumen:




5. La energía oceánica se obtiene a partir de la energía potencial, cinética, térmica o química del agua de mar, que puede ser transformada para suministrar electricidad, energía térmica o agua potable. Es posible utilizar tecnologías muy diversas: muros de contención de la amplitud de la marea, turbinas submarinas para las corrientes de marea y oceánicas, intercambiadores de calor para la conversión de energía térmica oceánica, y una gran diversidad de dispositivos que permitan controlar la energía del oleaje y los gradientes de salinidad [2]. 

Los recursos oceánicos provienen de seis fuentes distintas, todas ellas de origen distinto, y aptas para tecnologías de conversión diferentes. Entre ellas cabe mencionar las siguientes [2]:

En las figuras siguientes se ofrecen varios ejemplos de la distribución mundial de los recursos de energía oceánica. 


6. La energía eólica explota la energía cinética del aire en movimiento. La aplicación de mayor interés para la mitigación del cambio climático consiste en producir electricidad a partir de grandes turbinas eólicas instaladas en tierra firme (en tierra) o en el mar o agua dulce (aguas adentro). La energía eólica es, en cierta medida, variable e impredecible, pero la experiencia y ciertos estudios detallados en numerosas regiones indican que la integración de la energía eólica no suele tropezar con obstáculos técnicos insuperables [2].



Para terminar, dentro de todo este marco de porcentajes de generación de energías, capacidades mundiales de las diversas energías renovables, costos de producción, y países líderes en el uso de las tecnologías renovables,  queda aún una brecha que a mediano plazo tiene que superarse en cuanto a tiempos de implementación y masificación de nuevas infraestructuras, producción de tecnologías a costos de competición en el mercado con otras fuentes de energía (principalmente las convencionales), y concientización de las políticas energéticas gubernamentales para ubicar a las energías renovables como fuentes principales de generación que permita suplir la demanda mundial de energía. Al mismo tiempo, ello permitirá contribuir a la mitigación del cambio climático y calentamiento global de la tierra. 


Fuentes: