La producción eléctrica mundial ofrece un nuevo panorama en el presente y el futuro, denominado energías renovables o energías limpias. Este término “renovable” expresa la esencia de este tipo de energías que se encuentra disponible en cantidades inagotables que se renuevan continuamente sin ninguna intervención humana y a través de la propia naturaleza.
Sol, viento y agua, el calor de la tierra: producir energía limpia significa utilizar esos elementos de forma abundante y extendida de la naturaleza para generar electricidad.
¿Qué es la energía limpia o energía renovable?
Este tipo de energía también es llamada energía alternativa, derivada de fuentes renovables como el Sol (energía solar), viento (energía eólica), ríos (energía hidroeléctrica), aguas termales (energía geotérmica), mareas (energía de las mareas) y la biomasa (biocombustibles).
El crecimiento de las energías limpias es imparable, como se refleja en las estadísticas que elabora anualmente la Agencia Internacional de la Energía (AIE), este tipo de sistema representó casi la mitad de toda la nueva capacidad de generación eléctrica instalada en 2014, cuando constituyeron la segunda mayor fuente de electricidad a nivel mundial, detrás del carbón.
Según la AIE, la demanda mundial de electricidad habrá aumentado en un 70% para 2040, su participación en el uso de energía final aumentará del 18 al 24% durante el mismo período, impulsada principalmente por las economías emergentes como EE. UU. India, China, África, Medio Oriente y Asia Sudoriental.
Ahora que se encuentran formas cada vez más innovadoras y menos costosas de capturar y retener la energía eólica y solar, las energías renovables se están convirtiendo en una fuente muy importante que representan más de una octava parte de la generación de EE. UU.
A medida que el uso de energías renovables continúe creciendo, un objetivo clave será modernizar la red eléctrica de Estados Unidos, haciéndola más inteligente, más segura y mejor integrada en todas las regiones.
Tipos de fuentes de energía renovable
Existe una amplia gama de fuentes renovables que se han desarrollado, y cada una ofrece sus propias ventajas y desafíos en función a factores como ubicación geográfica, requisitos de uso e incluso época del año.
Energía solar
El potencial del Sol para suplir nuestras necesidades energéticas es enorme, considerando el hecho de que la energía suficiente para satisfacer las necesidades energéticas del planeta durante todo un año llega a la tierra desde el Sol en solo unas pocas horas. Sin embargo, el desafío siempre ha permanecido en cómo aprovechar y utilizar este vasto potencial.
Actualmente se utiliza la energía solar para calentar edificios, calentar agua y alimentar nuestros dispositivos. La energía se recolecta utilizando paneles solares o fotovoltaicos (PV) hechas de silicio u otros materiales. Estas células transforman la luz del Sol en electricidad y pueden alimentar cualquier cosa, desde la luz más pequeña del jardín hasta vecindarios enteros.
Los paneles solares de los techos pueden proporcionar energía a una casa, mientras que los proyectos comunitarios y las granjas solares que usan espejos para concentrar la luz solar pueden crear suministros mucho más grandes. Las granjas solares también se pueden crear en cuerpos de agua, llamados “energía solar flotante”, estos brindan otra opción para ubicar paneles solares.
La energía solar suministra un poco más del 1 por ciento de la generación de electricidad de EE. UU. pero casi un tercio de toda la nueva capacidad de generación provino de energía solar en 2017, solo superada por el gas natural.
Los sistemas de energía solar además de ser renovables también son fuentes de energía limpia, ya que no producen contaminantes del aire ni gases de efecto invernadero. Si los paneles se ubican y fabrican de manera responsable, también pueden contar como energía verde, ya que no tienen un impacto ambiental adverso.
Energía Eólica
Los parques eólicos capturan la energía del flujo del viento utilizando turbinas y convirtiéndola en electricidad. Hay varias formas de sistemas que se utilizan para convertir la energía eólica y cada una varía. Los sistemas de generación de energía eólica de grado comercial pueden alimentar muchas organizaciones diferentes, mientras que las turbinas de viento único se utilizan para ayudar a complementar las organizaciones de energía preexistentes.
Técnicamente, la energía eólica es una forma de energía solar. El fenómeno que llamamos “viento” es causado por las diferencias de temperatura en la atmósfera combinadas con la rotación de la Tierra y la geografía del planeta.
El viento, que representa un poco más del 6 por ciento de la generación estadounidense, se ha convertido en la fuente de energía más barata en muchas partes del país.
Los principales estados de energía eólica incluyen California, Texas, Oklahoma, Kansas e Iowa, aunque las turbinas se pueden colocar en cualquier lugar con altas velocidades de viento, como colinas y llanuras abiertas, o incluso mar adentro en aguas abiertas.
Energía hidroeléctrica
Las represas son lo que más asocia la gente cuando se trata de energía hidroeléctrica. El agua fluye a través de las turbinas de la presa para producir electricidad, lo que se conoce como energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo. Este tipo de sistema utiliza un canal para dirigir el agua en lugar de impulsarla a través de una presa.
Esta fuente de energía a menudo puede ser más confiable que la energía solar o eólica (especialmente si se trata de mareas en lugar de un río) y también permite almacenar electricidad para su uso cuando la demanda alcanza un pico.
De acuerdo con estudios gubernamentales, la energía hidroeléctrica es la fuente de energía renovable más grande para la electricidad en los Estados Unidos.
Energía de biomasas
La energía de biomasa utiliza material orgánico de plantas y animales, incluidos cultivos, árboles y madera de desecho. Esta biomasa se quema para crear calor que alimenta una turbina de vapor y genera electricidad.
Si bien la biomasa puede ser renovable si se obtiene de forma sostenible, hay muchos casos en los que no se trata de energía verde ni limpia.
Aunque fundamentalmente la biomasa implica la quema de materiales orgánicos para producir electricidad, hoy día este es un proceso mucho más limpio y energéticamente eficiente. Al convertir los desechos agrícolas, industriales y domésticos en combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, la biomasa genera energía a un costo económico y ambiental mucho menor.
Energía geotérmica
La energía geotérmica utiliza el calor atrapado en el núcleo de la Tierra, que es creado por la lenta desintegración de las partículas radiactivas en las rocas del centro del planeta.
Al perforar pozos, se puede llevar agua muy caliente a la superficie que se puede utilizar como recurso hidrotermal para hacer girar turbinas y generar electricidad. Este recurso renovable se puede hacer más ecológico bombeando el vapor y el agua caliente de regreso a la tierra, reduciendo así las emisiones.
La disponibilidad de energía geotérmica está estrechamente ligada a la ubicación geográfica. La energía geotérmica se utiliza en más de 20 países. Estados Unidos es el mayor productor de este tipo de sistemas en el mundo y alberga el campo geotérmico más grande.
Conocido como “Los géiseres” en California, el campo se extiende por 117 kilómetros cuadrados y está formado por 22 plantas de energía, con una capacidad instalada de más de 1,5 GW.
Océanos
Los océanos pueden producir dos tipos de energía: térmica y mecánica. La energía térmica de los océanos depende de las temperaturas de la superficie del agua cálida para generar energía a través de una variedad de sistemas diferentes.
La energía mecánica de los océanos utilizan los reflujos y flujos de las mareas para generar energía, que es creada por la rotación de la tierra y la gravedad de la luna.
Al igual que la energía de las mareas, la energía de las olas se basa en estructuras similares a presas o dispositivos anclados en el fondo del océano sobre o justo debajo de la superficie del agua.
El futuro de las energías renovables
A medida que aumenta la población mundial, también lo hace la demanda de energía para alimentar nuestros hogares, negocios y comunidades.
La innovación y expansión de las fuentes de energía renovables es clave para mantener un nivel de energía sostenible y proteger nuestro planeta del cambio climático.
Las fuentes de energía renovable representan el 26% de la electricidad mundial en la actualidad, pero según la Agencia Internacional de Energía (AIE) se espera que su participación alcance el 30% para 2024.
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