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Opciones renovables
Las fuentes de energía actuales se basan mayormente en el consumo de combustibles fósiles para el transporte y la generación de energía eléctrica. Existen tres factores que ponen en entredicho la supervivencia de este modelo, desde sus comienzos del siglo XX.
Dichos factores son: el agotamiento de las reservas de combustible, el calentamiento global y la contaminación por la producción de gases de efecto invernadero.
Según la teoría del pico de Hubbert, el agotamiento de las reservas de petróleo y gas natural podría ser un hecho antes de que acabase el presente siglo XXI. Aun cuando todavía no hay acuerdo sobre la inminencia y el alcance de ambos problemas, existe un consenso generalizado sobre el hecho de que tarde o temprano el ser humano deberá dejar de utilizar los combustibles fósiles como su principal fuente de energía primaria y decantarse por fuentes más seguras, abundantes y menos dañinas para el medio ambiente.
En la actualidad, los combustibles fósiles están representados por el carbón, el petróleo y el gas natural, que generan contaminación y no son renovables. No obstante, desde hace algún tiempo existen diversas opciones de generación eléctrica ajenas a los combustibles fósiles que podrían mitigar la dependencia que la sociedad moderna tiene de estos recursos escasos y contaminantes. Algunas de estas opciones ya están disponibles y otras están en estudio, y cada una genera distintos y enfrentados puntos de vista sobre sus supuestas ventajas e inconvenientes.
Podemos citar: la energía eólica, que se basa en la energía potencial que poseen las corrientes de viento. Ya existen parques eólicos en algunos países. Dicha energía potencial es captada por las aspas de los generadores eólicos y transformada en energía eléctrica en los alternadores presentes en el interior de dichos generadores. Las zonas más favorables para la implantación de torres eólicas son las regiones costeras y las grandes estepas, en donde vientos constantes soplan regularmente. Además, los aerogeneradores se pueden montar y desmontar sin apenas dejar huella en la naturaleza. La energía eólica es una energía poco constante, dependiente de vientos a menudo muy variables, de manera que no se puede depender totalmente de ella para generar electricidad en momentos de alta demanda eléctrica. La energía eólica puede funcionar para generar electricidad y para bombear agua de pozos subterráneos; son una alternativa limpia.
Otras de las fuentes de energía renovable es la energía solar, que se obtiene de la radiación solar transformándola en calor o electricidad. Los colectores solares transfieren la energía proveniente de la radiación solar al agua, para calentarla.
La energía fotovoltaica es otra fuente de producción energética, que actualmente es utilizada en muchos países y presenta un crecimiento acelerado, de tal manera que se continúan investigando mejoras para fabricar celdas más eficientes y económicas.Se están haciendo investigaciones de materiales para evaluar su eficiencia en la utilización de esta fuente alterna; en los sistemas fotovoltaicos se genera la electricidad por la radiación electromagnética (luz visible, infrarrojos, ultravioletas…), este consta de: un generador solar, compuesto de paneles fotovoltaicos que generan una corriente eléctrica, en función de la radiación solar. La integran un regulador, que evita sobrecargas o descargas excesivas, ajustando la tensión y corriente. Un inversor, que convierte la electricidad producida (continua) para ser utilizada.
En 2016, la energía fotovoltaica conectada a la red fue una de las fuentes de energía con mayor crecimiento mundial, hasta alcanzar una capacidad total instalada de 230 GW. La producción de células fotovoltaicas ha experimentado un crecimiento exponencial desde principios del siglo XXI, duplicándose aproximadamente cada dos años.
China se ha convertido ya en el mayor productor fotovoltaico del mundo con 42 GW instalados, mientras que Alemania se aproximaba a los 40 GW, lo que equivale a la potencia de generación de varias decenas de centrales nucleares.
La energía fotovoltaica está experimentando un crecimiento más vertiginoso, que se espera se acelere en los próximos años. Este crecimiento refleja el abrupto descenso de costos de la energía fotovoltaica, que actualmente comienza a ser una opción más barata que otras fuentes de energía.
La energía de biomasa se obtiene de los recursos biológicos. La biomasa comprende una inmensa gama de materiales orgánicos. La energía proveniente de esta fuente se divide en muchos grupos. Podemos citar la energía anaeróbica, que consiste en la producción de gas en cámaras cerradas; se denominan biodigestores. Esta se logra mediante la fermentación de desechos orgánicos. El gas obtenido sirve para el gas de cocina y la iluminación.
Otra fuente de energía limpia es la geotérmica, que aprovecha el calor desprendido por la Tierra para obtener energía eléctrica. Dicho de otra forma, es la energía calórica contenida en el interior de la Tierra que se transmite por conducción térmica hacia la superficie.
La energía nuclear promete ser la energía del mañana. Hay dos tipos: fusión y fisión nuclear, ambas son reacciones nucleares que liberan la energía almacenada en el núcleo de un átomo, pero hay importantes diferencias entre ellas.
La fisión nuclear es la separación de un núcleo pesado en núcleos más pequeños, mientras que la fusión nuclear es la combinación de núcleos ligeros para crear uno más grande y pesado. En el caso de la fisión nuclear, un núcleo pesado, como el uranio, presenta inseguridad ya que, al ser radiactivos, cualquier error puede causar catástrofes como en Chernobyl y en Fukushima. La fusión nuclear es una reacción en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen para formar otro núcleo más pesado y liberan mucha energía. Presentan menores riesgos. En algunos países se sigue investigando sobre la fusión nuclear, la energía del futuro. El mar es una de algunas fuentes para obtener deuterio y tritio.
Existen otros tipos de energía, como la mareomotriz, que está en los océanos. Por otro lado, Islandia actualmente es uno de los países con la tecnología del hidrógeno más desarrollada y le llevará una ventaja contundente al resto de países que en este momento están empezando a desarrollar la energía de hidrógeno.—Mérida, Yucatán.
jorge.lechuga@correo.uady.mx
Doctor en Proyectos de Innovación Tecnológica, profesor e investigador de la Uady