Recursos
y energías
renovables

¿Qué son los recursos renovables?

Los recursos renovables son el tipo de recursos que se reponen naturalmente. Los recursos renovables no se pueden agotar con el uso o el consumo debido a esta reposición natural. Por ejemplo, piense en la luz del sol, el viento o las mareas. No esperamos que la luz del sol, el viento o las mareas disminuyan durante nuestra vida. Se pueden usar algunos de estos recursos renovables en la generación de energía para producir electricidad.

 

¿Qué es la energía renovable?

Los combustibles fósiles son una gran fuente de energía para producir electricidad, pero no son la única fuente de energía disponible, porque la energía existe en todo lo que nos rodea. No, no estamos hablando de la fuerza. Estamos hablando de energía real y medible presente en nuestro entorno. La luz del sol, el viento, el agua y más se pueden aprovechar para la generación de electricidad. Lo bueno de estos recursos energéticos es que son infinitos: siempre habrá viento en el aire y olas en el océano, independientemente de lo que hagamos. Por eso pensamos en ellos como recursos de energía renovable.

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Principales tipos de recursos de energía renovable y ejemplos


Energía solar

La energía solar es uno de los recursos de energía renovable más conocido. Los paneles solares se han vuelto omnipresentes; aparecieron en los techos de casas y negocios, en terrenos baldíos, en campos y, naturalmente, en medio del desierto.

Los paneles solares consisten en capas de materiales semiconductores diseñados para convertir directamente la radiación solar en electricidad. Su precio ha bajado significativamente en los últimos años, lo que hace que la energía solar sea bastante rentable. Se pueden instalar en casi cualquier lugar, aunque serán más efectivos en climas secos.

La otra tecnología utilizada para generar electricidad a partir de la luz solar se conoce como energía solar concentrada o CSP. En una planta de energía CSP, se utilizan grandes conjuntos de espejos para enfocar la luz solar en un área pequeña, donde está lo suficientemente concentrada para producir vapor, que luego se usa para hacer girar una turbina y un alternador.

 

Energía eólica

La energía eólica también es muy visible. Conduzca durante unas horas en casi cualquier carretera interestatal y seguramente verá aparecer turbinas eólicas detrás de una cresta.

El viento pone en movimiento las palas de las turbinas eólicas; el alternador ubicado en la góndola de la turbina eólica convierte ese movimiento en electricidad.

Las turbinas eólicas han aumentado drásticamente en tamaño y potencia en las últimas décadas. En la década de los 1990, las palas de las turbinas eólicas más grandes tenían una envergadura de aproximadamente 130 pies y podían generar aproximadamente 500 kW de energía. El diámetro de las palas de las turbinas eólicas más grandes de la actualidad es de 720 pies. Estas gigantes generan 14,000 kW de energía, casi 30 veces más que sus predecesoras. Son tan grandes que sus componentes no se pueden transportar por carretera, por lo que solo se pueden instalar en el mar.

Resulta que el mar es un lugar bastante bueno para instalar un parque eólico: el viento es más constante y nadie se queja de que las turbinas eólicas están arruinando su vista.

 

Hidroelectricidad

La energía de los arroyos y ríos se puede aprovechar para producir energía hidroeléctrica cuando hay un cambio significativo en la elevación del agua, lo que a menudo se denomina cabezal. Cuanto más grande sea el río y más alta el cabezal, más electricidad se puede generar. En China, la presa de las Tres Gargantas tiene todo el río Yangtze embalsado, lo que permite generar un la enorme cantidad de 22 GW de energía (eso es el equivalente a 22,000, 000 kW).

En una planta hidroeléctrica, se hace que el agua fluya a través de una tubería y luego empuje contra las palas de una turbina. La turbina gira y se genera electricidad en un alternador.

En los Estados Unidos, la mayoría de las centrales hidroeléctricas tienen una presa donde el agua se acumula antes de pasar por las turbinas. La presa aumenta la altura y almacena agua de acuerdo con la estación, lo que permite en algunos casos producir electricidad durante todo el año. La energía hidráulica es una de las formas más fáciles y rentables de generar electricidad, y también una de las más antiguas.

 

Energía geotérmica

La energía geotérmica también se ha utilizado durante mucho tiempo para generar electricidad. En las plantas de energía geotérmica, el agua se inyecta a gran profundidad bajo tierra, donde el calor que emana de los focos de magma cercanos convierte el agua en vapor. Luego, el vapor se canaliza de vuelta a la superficie y se usa para hacer girar una turbina de vapor.

Los pozos geotérmicos rara vez tienen más de dos millas de profundidad, por lo que las plantas de energía geotérmica solo se pueden construir cuando el magma está presente no muy lejos de la superficie. Este suele ser el caso cerca de áreas con actividad volcánica o donde se encuentran las placas tectónicas. Como resultado, en los Estados Unidos, casi todas las plantas de energía geotérmica están en el oeste, principalmente en California, donde la falla de San Andrés hace que el magma se eleve cerca de la superficie de la tierra.

 

Biomasa

La biomasa es otra fuente importante de energía que se utiliza para generar electricidad. El término cubre una amplia gama de materiales orgánicos que pueden servir como combustible. Las astillas de madera, la basura doméstica y el licor negro (un subproducto industrial derivado de la madera) son algunos de los combustibles de biomasa más utilizados. ¿Qué hace que la biomasa sea un recurso de energía renovable? En pocas palabras, la biomasa se puede cultivar a voluntad.

 

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La energía renovable a lo largo de los años

A lo largo de la historia, los seres humanos han utilizado la mayoría de estos recursos de energía renovable de una forma u otra. Los romanos se bañaban en aguas termales calentadas geotérmicamente, y quien descubrió el fuego simplemente estaba usando los recursos energéticos de biomasa para mantenerse caliente.

La electricidad y la electricidad renovable llegaron, por supuesto, más tarde. En muchos países, la energía hidroeléctrica era la principal fuente de electricidad hasta que la demanda de electricidad superó el potencial hidroeléctrico local; que sea renovable no significa que sea ilimitado.

Después de eso, todos los demás tipos de electricidad renovable mantuvieron una posición relativamente marginal en la mayor parte del mundo hasta aproximadamente la década anterior, cuando la energía solar y eólica entraron en un período de rápido crecimiento. ¿Qué tan rápido es ese crecimiento? Muy rápido. Entre 2010 y 2019, se han agregado más de 580 GW de capacidad solar y 470 GW de capacidad eólica a nivel mundial, que es casi siete veces más que la construcción de capacidad eólica y solar nueva durante la década anterior.

 

 

Demanda de energía renovable

¿Qué está provocando el aumento de la energía solar y eólica? Hay dos razones principales.

La primera razón, la más sencilla, es que los paneles solares y las turbinas eólicas se han vuelto mejores y más baratos, lo que hace que la energía solar y eólica sea mucho más asequible de lo que era hace tan solo 20 años. Dado que además ninguno de los dos requiere combustible, la economía solar y eólica puede resultar bastante atractiva para los inversores.

La otra razón, más compleja, es que en muchos países, la tolerancia a las emisiones asociadas a las plantas de energía fósil está disminuyendo rápidamente, tanto por preocupaciones relacionadas con el calentamiento global como por los efectos inmediatos de la contaminación del aire. Reemplazar las plantas de energía fósil con recursos de energía renovable no es simple, pero, hasta cierto punto, es posible. El Reino Unido, por ejemplo, ha retirado casi todas sus centrales eléctricas de carbón y ahora, de forma rutinaria, pasa días enteros funcionando con un 80% o más solo con energía renovable.

Por cierto, no todos los recursos de energía renovable carecen por completo de impacto sobre el medio ambiente.

La quema de biomasa, por ejemplo, puede generar algunos de los mismos tipos de emisiones indeseables que la combustión de carbón, incluidos NOx y material particulado.

Las represas hidroeléctricas también tienen un alto impacto; algunas represas pueden provocar que valles enteros se sumerjan en el agua.

Incluso las plantas de energía geotérmica tienen el potencial de provocar la liberación de sustancias nocivas transportadas por fluidos extraídos de las profundidades de la tierra, como arsénico, radón y sulfuro de hidrógeno. Por esa razón, muchas plantas de energía geotérmica operan en circuito cerrado, lo que reinyecta al suelo el vapor y el agua que extraen.

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Energía renovable en todo el mundo

Entonces, ¿qué países están liderando la carga hacia las energías renovables?

Estrictamente hablando, varios países más pequeños ya funcionan completamente con electricidad renovable y lo han hecho durante décadas.

Islandia, por ejemplo, nunca ha necesitado ninguna otra fuente importante de energía para alimentar su sistema eléctrico además de la energía hidroeléctrica y geotérmica, un beneficio de la geología única de la isla. Costa Rica, igualmente, satisface casi todas sus necesidades eléctricas utilizando los amplios recursos hidrológicos con los que fue bendecida. Para esos países, las energías renovables no tienen ningún cargo, ya están allí.

Alemania es uno de los países donde el cambio en el sector eléctrico es más profundo. Alemania ha generado tradicionalmente la mayor parte de su electricidad en centrales nucleares y de carbón. Durante los últimos 20 años, muchas de esas plantas de energía han sido cerradas y reemplazadas por parques eólicos, paneles solares e instalaciones de generación de biocombustible. En 2019, un 42% de las necesidades de electricidad del país se cubrió con recursos renovables.

 

Energía renovable en los Estados Unidos

La energía renovable también está aumentando rápidamente en los Estados Unidos. En 2020, el país agregó 24 GW de capacidad de turbinas eólicas y 18 GW de capacidad solar. En conjunto, eso equivale aproximadamente a la capacidad total de todas las nuevas plantas de energía alimentadas con combustibles fósiles que se abrieron en el país en 2017, 2018, 2019 y 2020 combinadas. ¿Cuánto es 18 GW de capacidad solar? Bueno, si todas esas granjas solares estuvieran juntas, ocuparían aproximadamente 220 millas cuadradas, o diez veces la superficie total de la isla de Manhattan. Eso es mucho terreno, pero recuerde, muchos de esos paneles solares están instalados en techos, en techos de cocheras o en áreas desérticas donde la tierra es abundante.

 

 

¿Qué país instala más paneles solares y turbinas eólicas?

Respuesta: es China por lejos. Según las cifras publicadas por el gobierno chino, China instaló la increíble cantidad de 120 GW de capacidad eólica y solar en 2020-48 GW de energía solar (lo que ocupa un área equivalente a 20 veces la superficie de la isla de Hong Kong) y 72 GW de eólica (que son más turbinas eólicas que las instaladas el año anterior en el resto del mundo combinado).

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