UNAM Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán Campo 1

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Energías limpias

Las energías limpias, también llamadas energías renovables, son aquellas obtenidas a partir de fuentes naturales virtualmente inagotables.

Se consideran como energías renovables a la energía solar, eólica, hidráulica, mareomotriz, geotérmica, undimotriz, geotérmica y aquellas generadas a partir de biomasa.

Las energías consideradas como contaminantes son las derivadas de combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo) y la nuclear, aunque esta última se encuentra en debate, debido a que no emite GEI, pero puede llegar a contaminar gravemente aguas y suelos de no emplearse correctamente.

A continuación, se explica cada una de las energías renovables antes mencionadas.

  • Energía solar: Aprovecha los rayos solares para producir energía, ya sea en forma de calor o transformándola en electricidad.

Ventajas

Desventajas

  • No contamina
  • Proviene de una fuente inagotable.
  • Es idónea para zonas rurales, montañosas, islas, etc.
  • Sus sistemas de captación son de fácil mantenimiento.
  • Bajos costos de mantenimiento y ahorros.
  • Reduce la dependencia del abastecimiento de energía de otros países.
  • Es un gran sector que promueve el empleo.
  • El nivel de energía fluctúa de zona a zona, y de estación del año a estación.
  • Se necesita un gran terreno si se requiere energía para una cierta población.
  • Requiere una gran inversión económica inicialmente.
  • Los lugares más idóneos para obtener esta energía se encuentran en el desierto.

A partir de esta energía se puede obtener tres tipos más;

  1. Energía solar térmica
  2. Energía solar termoeléctrica
  3. Energía solar fotovoltaica

Los principales países que utilizan la energía solar son:

País

Uso total

(MW)

Observaciones

Alemania

17000

Su objetivo es ser un país 100% renovable para el 2050.

España

3500

Líder en energía solar fotovoltaica, bajó su nivel de consumo debido a la crisis que experimenta actualmente.

Japón

2700

Ha invertido más de 9 millones de dólares en 32000 escuelas que funcionen con esta energía.

Estados

Unidos

1800

Esperan que el uso de esta energía aumente en los próximos años.

Italia

1300

 

República Checa

600

 

Bélgica

450

 

China

400

Importante fabricante de paneles solares

Francia

350

 

India

200

Tiene como meta alcanzar 20GW en el 2020 (su clima es perfecto para la obtención de esa energía).

México consume 28 MW, esto es energía solar obtenida a partir de paneles solares fotovoltaicos. Se espera que la central solar fotovolcaica Aura Solar 1, ubicada en Baja California Sur, evite la emisión de 60000 toneladas de CO2 por año.

  • Energía eólica: es obtenida gracias a las grandes corrientes de aire producidas en la atmósfera.

Ventajas

Desventajas

  • No produce emisiones dañinas al medio ambiente.
  • Los parques eólicos son compatibles con otros usos (ganadería, agricultura etc.).
  • En menos de 6 meses un aerogenerador recupera la energía gastada en su fabricación, instalación y mantenimiento.
  • Los aerogeneradores no requieren suministro de combustible.
  • Provoca un severo daño visual.
  • Las hélices pueden provocar daños en las aves.
  • No funcionan donde el viento es escaso.

Los principales países que utilizan la energía eólica son:

País

Uso total (GW)

Producida en

China

45

80 granjas eólicas

Estados Unidos

43

103 granjas eólicas

Alemania

28

21607 turbinas eólicas

España

21

Cubre el 16% de demanda del país.

India

14

Cubre 1.6% de demanda del país.

Oaxaca produce el 90% de energía eólica en México. La producción en el istmo de Tehuantepec es de 2300 MW con los cuales se podría iluminar 1800000 hogares de Aguascalientes, Nayarit, Morelos, Quintana Roo o Zacatecas.

  • Energía hidráulica: Se aprovecha la energía obtenida a partir de la energía cinética de corrientes de agua dulce, tales como ríos, lagunas, presas, lagos etc.

Ventajas

Desventajas

  • Energía limpia
  • No produce residuos
  • Es de fácil manejo
  • El agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite regular el caudal del río.
  • La construcción de centrales hidroeléctricas es costosa y necesita grandes tendidos eléctricos.
  • Los embalses producen perdidas de suelos productivos.
  • Se pierde la fauna terrestre debido a la inundación del terreno destinado a ella.
  • Disminución de caudal de ríos y arroyos bajo la presa.
  • Alteración en la calidad del agua.

Los países con mayor generación de esta energía son; China, Canadá, Brasil, Estados Unidos y Rusia.

  • Energía mareomotriz: se obtiene a partir de las corrientes producidas por la marea (alta o baja).

Ventajas

Desventajas

  • Energía no contaminante
  • La central para capturar la energía es silenciosa.
  • Disponible en cualquier época del año y cualquier clima.
  • Costos altos de instalación.
  • Produce gran impacto ambiental visual en la costa, flora y fauna de la zona.

Actualmente, esta energía es utilizada por;

  1. Francia; Rio Rance, “Raise River” (240MW)
  2. Canadá; Bahia Fundy, Nueva Escocia, “Anapolis Royal”, (20MW)
  3. Rusia; “Kislaya Guba”, (400KW)
  • Energía undimotriz: se obtiene a partir del movimiento de las olas.
Ventajas Desventajas
  • Energía no contaminante
  • Es una energía inagotable
  • Se genera de forma continua.
  • No necesita de grandes instalaciones.
  • Bajo costo de materia prima.
  • Localización puntual 
  • Depende de la amplitud de las mareas.
  • Aletar la migración de los peces.

El país que produce mayormente este tipo de energía a nivel mundial es Portugal, con su parque de olas Aguzadora situado cerca de Povoa de Varzim, (525MW).

  • Energía geotérmica: es la energía que se almacena en forma de calor bajo la superficie terrestre.

Ventajas

Desventajas

  • Los recursos geotérmicos son mayores a los del carbón, petróleo, gas natural y uranio.
  • No contamina con ruido exterior
  • Es económica y ahorrativa, sus costos son locales.
  • Solo se puede ocupar en lugares determinados.
  • Deterioro de paisajes naturales
  • Contamina agua con arsénico y amoniaco.
  • Si existe la emisión de ácido sulfhídrico puede ser letal.

Los países que utilizan este tipo de energía son; Islandia (Nesjavellier) para el calentamiento de aguas de uso doméstico, y España, con el fin de climatizar los hogares.

La energía geotérmica puede clasificarse en, alta y baja entalpia; esto se define según las temperaturas de obtención.

Alta entalpia:

  1. Alta temperatura; sobrepasa los 150°C, transforma el vapor de agua en energía eléctrica.
  2. Media temperatura; entre 90 y 150°C, se produce la energía eléctrica utilizando un fluido de intercambio, el cual alimenta a las centrales.

Baja entalpia:

  1. Baja temperatura; entre 30-90°C, se produce energía eléctrica calefacción de edificios y en algunos procesos industriales y agrícolas.
  2. Muy baja temperatura; menor a los 30°C, se ocupa principalmente para obtener agua caliente, climatizadores y uso de calefacción.
  • Biocarburantes: son aquellos combustibles líquidos o gaseosos producidos a partir de biomasa (materia orgánica biodegradable procedente de cultivos energéticos y residuos agrícolas, forestales, industriales y urbanos).

A escala industrial, son producidos 3 clases de biocarburantes:

  1. Biodiesel; se genera a partir de la reacción de aceites vegetales o grasas animales con un alcohol. España y Estados Unidos utilizan aceites de colza, soja y girasol.
  2. Bioetanol; se produce a partir de la fermentación de materia orgánica con altos contenidos de almidón. Estados Unidos utiliza los cereales y remolacha, mientras que Brasil utiliza la caña de azúcar.
  3. Biogás (metano 80-90%); es la degradación de la materia orgánica en la atmósfera libre de oxígeno, se genera mediante un proceso de digestión anaerobia o metanización, para obtener un gas con mayor pureza.
Ventajas

Desventajas

  • Energía limpia, de pocos residuos
  • Se produce de forma continua
  • Se necesita de terrenos grandes para su producción.
  • Es necesario fabricar el vegetal adecuado mediante la genética.
  • Su rendimiento es menor que el de los combustibles fósiles.
  • Genera gases como el CO2

Fuentes: