Explicamos qué son las energías alternativas, los tipos que hay, sus ventajas y desventajas
¿Qué son las energías alternativas?
Las energías alternativas son todas aquellas fuentes de energía que son renovables y limpias, es decir que no contaminan o lo hacen en baja proporción. Son una alternativa ante las fuentes de energía provenientes de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón, el gas o de elementos radiactivos.
Estas energías provienen de fuentes inagotables o que persistirán mientras el planeta siga funcionando. Las principales energías alternativas son la hidroeléctrica (basada en la fuerza del agua), la energía solar y la energía eólica (provista por la fuerza del viento).
Otras son la energía geotérmica (proveniente del calor interno de la Tierra) y la mareomotriz (basada en el ir y venir de las mareas en el mar). De igual forma, la energía undimotriz o energía que proporcionan las olas del mar.
También se han desarrollado combustibles alternativos, como los biocombustibles provenientes de la quema de materia vegetal o su procesamiento para producir combustible líquido. Al igual que la producción de gas a partir de la descomposición de la materia orgánica, el denominado biogás.
Estas energías alternativas tienen indudables ventajas, aunque también conllevan algunas desventajas. Entre las primeras están su condición de ser renovables y poco contaminantes, mientras que entre las desventajas están su menor eficiencia energética y problemas de almacenamiento.
Tipos de energías alternativas
Son energías alternativas todas aquellas que ofrecen opciones distintas a las fuentes de energía tradicionales no renovables y que han resultado muy contaminantes. Existen distintos tipos de energías alternativas, dependiendo de la fuente que suple dicha energía.
Energía hidroeléctrica
Se trata de una energía motriz (energía que genera movimiento), a partir del cual se puede producir un trabajo. En este caso el movimiento lo producen las corrientes de agua de los ríos, que al pasar a través de unas turbinas pueden generan electricidad.
La electricidad se almacena en acumuladores y se distribuye por la red eléctrica. Para lograr esto, se construyen grandes presas en ríos caudalosos, como por ejemplo la presa de Las Tres Gargantas en el río Yangtsé en China (la más grande del mundo).
La presa produce una diferencia de altura para que el agua caiga como en una cascada y pase a través de las turbinas. Las turbinas giran y activan un alternador, que es una máquina que transforma el movimiento en electricidad.
Energía solar
La energía solar es la principal fuente de energía del planeta y se considera que todas las demás energías provienen de ella. Pero en este caso, se hace referencia al uso directo de la energía solar mediante el empleo de paneles solares.
Los paneles solares son placas que presentan células fotovoltaicas que captan la radiación del Sol y la transforman en electricidad. La célula fotovoltaica o fotoeléctrica es un dispositivo que cuando la luz del sol impacta sobre ella, genera un movimiento de electrones.
Al moverse esos electrones, se produce una corriente eléctrica que se almacena en una batería o acumulador. Por ejemplo, en Abu Dabi (Emiratos Árabes Unidos), se construye una planta de energía solar que tendrá 4 millones de paneles solares y producirá energía para 160.000 hogares.
Energía eólica
La energía es producida por el movimiento del aire, es decir los vientos, los cuales mueven grandes aspas o palas de un aerogenerador. Este último es un aparato colocado a gran altura sobre un pedestal o columna, que posee aspas como un ventilador y un alternador.
Por tanto, cuando el viento hace girar las aspas, estas mueven al alternador y producen una corriente eléctrica que se acumula en baterías. La energía eólica se ha usado desde hace muchos siglos, como en los molinos de viento usados para moler el trigo.
Por ejemplo, los famosos molinos de viento contra los que se abalanzó Don Quijote con su lanza. Hoy en día parques eólicos como el parque eólico marino Walney Extension, el mayor del mundo, da electricidad para 590.000 hogares.
Energía geotérmica
El interior del planeta Tierra está compuesto de material fundido a muy alta temperatura, lo que hace hervir el agua de los depósitos subterráneos. El vapor de agua que se produce, asciende y calienta las rocas a su paso.
Este calor del agua y las rocas puede aprovecharse como energía para diversos usos. Tanto para producir electricidad, al lograr que la presión del vapor de agua mueva turbinas, como para calentar ambientes o el agua.
En Islandia, por ejemplo, la planta geotérmica de Nesjavellir provee de agua caliente a la ciudad capital, Reikiavik.
Energía mareomotriz
La energía mareomotriz es aquella producida por la fuerza del agua marina desplazada por el ascenso y descenso de las mareas. La masa de agua marina se ve periódicamente afectada por la fuerza de gravedad de la Luna y el Sol, haciendo que suba y baje y se acerque o aleje de las costas.
Para aprovechar este movimiento, se coloca un aparato que permite que el agua marina mueva las aspas de una turbina. Esta a su vez hace girar la bobina de un alternador y se produce electricidad.
Un ejemplo de esto es la planta de energía mareomotriz en el estuario del río Rance (Francia), que produce electricidad para 225.000 personas.
Energía undimotriz
Esta energía sigue el mismo principio que la energía hidroeléctrica y la energía de las mareas o mareomotriz. En este caso la fuerza que mueve las aspas de la turbina y activa al alternador para producir electricidad, es la fuerza de las olas del mar.
Para hacerla funcionar, se colocan una serie de aparatos en el mar que reciben el impulso del oleaje. Esta es una forma indirecta de energía del viento, ya que es este quien produce las olas.
Este tipo de energía es una de las menos desarrolladas, estando aún en fase de investigación. No obstante, existe al menos una planta con carácter comercial en funcionamiento, la Planta de Rompeolas de Mutriku en el Golfo de Vizcaya, España.
Energía a base de biocombustibles
Otra forma de producir energía alternativa es mediante la producción de biocombustibles, es decir combustibles basados en la materia vegetal o biomasa. Esto consiste en aprovechar la posibilidad de producir alcohol sometiendo a fermentación grandes cantidades de productos vegetales.
Por ejemplo, a partir de la caña de azúcar, tal y como se produce el ron, se puede producir alcohol (bioetanol) para usarlo como combustible. Casi cualquier cultivo rico en carbohidratos o aceites sirve para este propósito, por ejemplo el maíz, la mandioca, la soya y muchas palmas, entre otros.
Energía a base de biogás
Así como se emplea el gas natural obtenido del interior de la Tierra, el cual es un recurso no renovable, se puede producir gas a partir de materia orgánica. Esto se logra usando biodigestores, que son tanques en los que se deposita materia orgánica para que sufra un proceso de descomposición.
Esta descomposición la generan bacterias y otros microorganismos en un ambiente sin oxígeno (anaeróbico), produciendo gas en el proceso. El gas producido incluye en su mayor parte metano (útil como combustible), además de CO2 y otros gases en menor proporción.
Energía del hidrógeno
Es otra fuente de energía alternativa, cuya materia prima abunda en el universo, ya que el hidrógeno se puede obtener del agua o de la materia vegetal. Además, su empleo no genera desechos contaminantes, aunque por ahora su mayor limitante es tecnológica, por el costo de su producción a partir del agua.
Sin embargo, existen ya celdas de combustible a base de hidrógeno que permiten mover vehículos, teniendo como único desecho agua. Por otra parte, se han usado en naves espaciales como las de la serie Apollo para producir electricidad y agua.
Ventajas
- Las energías alternativas son renovables, es decir se pueden producir una y otra vez, sin peligro de que se agoten sus reservas.
- Estas energías no contaminan o lo hacen en menor proporción que los combustibles fósiles o la energía nuclear. Por tanto, no inciden de forma importante en el efecto invernadero que provoca el calentamiento global.
- Tienen un menor impacto en la salud, precisamente por producir pocos residuos y causar un menor impacto ambiental.
- Su desarrollo permite la generación de nuevos puestos de trabajo, tanto en las fases de generar la tecnología, como en su instalación, operación y mantenimiento.
- Las instalaciones donde se producen las energías alternativas son más seguras y su mantenimiento es menos costoso.
Desventajas
- Son menos eficientes energéticamente en términos de cantidad de energía producida por inversión realizada. En la mayoría de los casos se requiere dedicar grandes extensiones de tierra o mar para producir energía rentable.
- La posibilidad de producir estos tipos de energía es desigual en el mundo, ya que dependen del clima y condiciones geográficas. Aunque igualmente los combustibles fósiles no se encuentran en todas partes del mundo, su energía es más fácil de transportar.
- Una desventaja son las limitaciones tecnológicas, es decir, el no contar en algunos casos con tecnologías eficientes. Pero en todo caso, se aspira que esta sea una desventaja temporal, en la medida en que se invierta en la generación de nuevas tecnologías.
- En la mayoría de los casos, la inversión inicial necesaria para instalar una planta productora es alta. Aunque dependiendo del tipo de energía, esto se compensa con los menores costos de mantenimiento y sobre todo de reducción de impacto ambiental.
- Una limitante importante es el almacenamiento de la energía producida, que en general es la energía eléctrica. Esto es debido a que hasta ahora su almacenamiento en baterías o acumuladores no alcanza la capacidad y eficiencia requeridas.
- En casos como los biocombustibles, al emplear tierras agrícolas para producir su materia prima, compiten con la producción de alimentos.
- En la mayoría de los casos, las plantas generadoras de energías alternativas producen un impacto visual considerable.
- Aunque tienen un impacto ecológico mucho menor que las energías no renovables, las energías alternativas también pueden causarlo. Por ejemplo, se ha determinado que los aerogeneradores causan la muerte de muchos murciélagos e insectos al impactar contra las aspas.
Referencias
- Agencia Internacional de la Energía (AIE) (Revisado el 20 febrero 2021). Disponible en: iea.org
- Amundarain M (2012). La energía renovable procedente de las olas. Ikastorratza. E-Revista de Didáctica 8. Revisada 03/08/2019 de ehu.eus
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