¿QUé ES LA ENERGíA ALTERNATIVA?

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En los últimos años, la energía alternativa ha sido objeto de intenso interés y debate. Gracias a la amenaza del cambio climático y al hecho de que las temperaturas globales promedio continúan aumentando año tras año, el impulso para encontrar formas de energía que reduzcan la dependencia de la humanidad de los combustibles fósiles, el carbón y otros métodos contaminantes se ha intensificado naturalmente.

Si bien la mayoría de los conceptos para la energía alternativa no son nuevos, solo en las últimas décadas el problema se ha vuelto apremiante. Y gracias a las mejoras en tecnología y producción, los costos de la mayoría de las formas de energía alternativa han disminuido mientras que la eficiencia ha aumentado. Pero, ¿qué es la energía alternativa y cuál es la probabilidad de que se generalice?

Definición:

Naturalmente, existe cierto debate sobre qué significa “energía alternativa” y a qué se puede aplicar. Por un lado, el término puede referirse a formas de energía que no aumentan la huella de carbono de la humanidad. A este respecto, puede incluir cosas como instalaciones nucleares, energía hidroeléctrica e incluso cosas como el gas natural y el "carbón limpio".

Por otro lado, el término también se usa para referirse a lo que actualmente se consideran métodos no tradicionales de energía, como la energía solar, eólica, geotérmica, biomasa y otras adiciones recientes. Este tipo de clasificación excluye métodos como la hidroeléctrica, que han existido durante más de un siglo y, por lo tanto, son bastante comunes en ciertas regiones del mundo.

Otro factor es que las fuentes de energía alternativas se consideran "limpias", lo que significa que no producen contaminantes nocivos. Como ya se señaló, esto puede referirse al dióxido de carbono pero también a otras emisiones como el monóxido de carbono, el dióxido de azufre, el óxido de nitrógeno y otros. Dentro de estos parámetros, la energía nuclear no se considera una fuente de energía alternativa porque produce desechos radiactivos que son altamente tóxicos y deben almacenarse.

Sin embargo, en todos los casos, el término se usa para referirse a formas de energía que reemplazarán a los combustibles fósiles y al carbón como la forma predominante de producción de energía en las próximas décadas.

Tipos de energía alternativa:

Estrictamente hablando, hay muchos tipos de energía alternativa. Una vez más, las definiciones se convierten en un punto de fricción, y el término se ha utilizado en el pasado para referirse a cualquier método que se consideraba no convencional en ese momento. Pero aplicando el término ampliamente para significar alternativas al carbón y los combustibles fósiles, puede incluir cualquiera o todos los siguientes:

Hidroelectricidad: Esto se refiere a la energía generada por represas hidroeléctricas, donde el agua que cae (es decir, ríos o canales) se canaliza a través de un aparato para hacer girar turbinas y generar electricidad.

La energía nuclear: Energía que se produce a través de reacciones de fisión lenta. Varillas de uranio u otros elementos radiactivos calientan el agua para generar vapor, que a su vez hace girar las turbinas para generar electricidad.

Energía solar: Energía aprovechada directamente del Sol, donde las células fotovoltaicas (generalmente compuestas de sustrato de silicio y dispuestas en grandes conjuntos) convierten los rayos del Sol directamente en energía eléctrica. En algunos casos, el calor producido por la luz solar también se aprovecha para producir electricidad, lo que se conoce como energía solar térmica.

Energía eólica: Energía generada por el flujo de aire, donde grandes turbinas eólicas se hacen girar por el viento para generar electricidad.

Energía geotermica: Energía generada por el calor y el vapor producidos por la actividad geológica en la corteza terrestre. En la mayoría de los casos, esto consiste en colocar tuberías en el suelo sobre zonas geológicamente activas para canalizar el vapor a través de turbinas, generando así electricidad.

Poder de marea:Energía generada por arneses de marea ubicados alrededor de las costas. Aquí, los cambios diarios en las mareas hacen que el agua fluya de un lado a otro a través de las turbinas, generando electricidad que luego se transfiere a las centrales eléctricas a lo largo de la costa.

Biomasa: Esto se refiere a los combustibles derivados de plantas y fuentes biológicas, es decir, etanol, glucosa, algas, hongos, bacterias, que podrían reemplazar a la gasolina como fuente de combustible.

Hidrógeno: Energía derivada de procesos que involucran gas hidrógeno. Esto puede incluir convertidores catalíticos, donde las moléculas de agua se rompen y se unen por electrólisis; celdas de combustible de hidrógeno, donde el gas se usa para alimentar motores de combustión interna o se calienta y se usa para hacer girar turbinas; o fusión nuclear, donde los átomos de hidrógeno se fusionan en condiciones controladas para liberar cantidades increíbles de energía.

Energía alternativa y renovable:

En muchos casos, las fuentes alternativas de energía también son renovables. Sin embargo, los términos no son completamente intercambiables, debido al hecho de que muchas formas de energía alternativa dependen de un recurso finito. Por ejemplo, la energía nuclear depende del uranio u otros elementos pesados que deben extraerse.

Mientras tanto, la energía eólica, solar, mareomotriz, geotérmica e hidroeléctrica dependen de fuentes que son completamente renovables. Los rayos del sol son la fuente de energía más abundante de todos y, aunque están limitados por el clima y los patrones diurnos, son perennes y, por lo tanto, inagotables desde el punto de vista de la industria. El viento también es constante, gracias a la rotación de la Tierra y los cambios de presión en nuestra atmósfera.

Desarrollo:

Actualmente, la energía alternativa todavía está en pañales. Sin embargo, esta imagen está cambiando rápidamente, debido a una combinación de presión política, desastres ecológicos mundiales (sequía, hambruna, inundaciones, actividad de tormentas) y mejoras en la tecnología de energía renovable.

Por ejemplo, a partir de 2015, las necesidades energéticas del mundo todavía estaban cubiertas principalmente por fuentes como el carbón (41,3%) y el gas natural (21,7%). La energía hidroeléctrica y nuclear constituyeron el 16,3% y el 10,6%, respectivamente, mientras que las "energías renovables" (es decir, solar, eólica, biomasa, etc.) representaron solo el 5,7%.

Esto representó un cambio significativo desde 2013, cuando el consumo global de petróleo, carbón y gas natural fue de 31.1%, 28.9% y 21.4%, respectivamente. La energía nuclear e hidroeléctrica representaron el 4,8% y 2,45, mientras que las fuentes renovables representaron solo el 1,2%.

Además, ha habido un aumento en el número de acuerdos internacionales con respecto a la reducción del uso de combustibles fósiles y el desarrollo de fuentes de energía alternativas. Estos incluyen la Directiva de Energía Renovable firmada por la Unión Europea en 2009, que estableció objetivos para el uso de energía renovable para todos los estados miembros para el año 2020.

Básicamente, el acuerdo establece que la UE cumple al menos el 20% de sus necesidades energéticas totales con energías renovables para 2020, y que al menos el 10% de sus combustibles de transporte provienen de fuentes renovables para 2020. En noviembre de 2016, la Comisión Europea revisó estos objetivos, estableciendo que un mínimo del 27% de las necesidades energéticas de la UE provienen de energías renovables para 2030.

En 2015, la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) se reunió en París para elaborar un marco para la mitigación de gases de efecto invernadero y la financiación de energías alternativas que entraría en vigor en 2020. Esto llevó al Acuerdo de París, que fue adoptado el 12 de diciembre de 2015 y abierto a las firmas el 22 de abril (Día de la Tierra), 2016, en la sede de la ONU en Nueva York.

Varios países y estados también se han destacado por su liderazgo en el campo del desarrollo de energías alternativas. Por ejemplo, en Dinamarca, la energía eólica proporciona hasta el 140% de la demanda de electricidad del país, y el excedente se proporciona a países vecinos como Alemania y Suecia.

Islandia, gracias a su ubicación en el Atlántico Norte y sus volcanes activos, logró una dependencia del 100% de las energías renovables en 2012 a través de una combinación de energía hidroeléctrica y geotérmica. En 2016, la política de Alemania de eliminar gradualmente la dependencia del petróleo y la energía nuclear hizo que el país alcanzara un hito el 15 de mayo de 2016, donde casi el 100% de su demanda de electricidad provenía de fuentes renovables.

El estado de California también ha logrado avances impresionantes en términos de su dependencia de las energías renovables en los últimos años. En 2009, el 11.6 por ciento de toda la electricidad en el estado provenía de recursos renovables como la energía eólica, solar, geotérmica, biomasa y pequeñas instalaciones hidroeléctricas. Gracias a múltiples programas que fomentan el cambio a fuentes de energía renovables, esta dependencia aumentó al 25% en 2015.

Según las tasas actuales de adopción, las perspectivas a largo plazo para la energía alternativa son extremadamente positivas. Según un informe de 2014 de la Agencia Internacional de Energía (AIE), la energía solar fotovoltaica y la energía solar térmica representarán el 27% de la demanda mundial para 2050, lo que la convierte en la mayor fuente de energía. Del mismo modo, un informe de 2013 sobre la energía eólica indicó que para 2050, la energía eólica podría representar hasta el 18% de la demanda mundial.

El World Energy Outlook 2016 de la AIE también afirma que para 2040, el gas natural, el viento y la energía solar eclipsarán el carbón y el petróleo como las fuentes predominantes de energía. Y algunos incluso llegan a decir que, gracias a los desarrollos en tecnología solar, eólica y de energía de fusión, los combustibles fósiles se volverán obsoletos para 2050.

Como con todas las cosas, la adopción de energías alternativas ha sido gradual. Pero gracias al creciente problema del cambio climático y la creciente demanda de electricidad en todo el mundo, la tasa a la que se están adoptando métodos limpios y alternativos se ha vuelto exponencial en los últimos años. En algún momento durante este siglo, la humanidad puede llegar al punto de convertirse en carbono neutral, ¡y no un momento demasiado pronto!

Hemos escrito muchos artículos sobre energía alternativa para la revista Space. ¿Cuáles son los diferentes tipos de energía renovable ?, ¿qué es la energía solar ?, ¿cómo funciona una turbina eólica ?, ¿podría funcionar el mundo con energía solar y eólica ?, ¿de dónde viene la energía geotérmica? y los compromisos conducen a un acuerdo sobre el cambio climático.

Si desea obtener más información sobre Energía alternativa, consulte los Cultivos de energía alternativa en el espacio. Y aquí hay un enlace a Tecnologías de energía alternativa para controlar el cambio climático.

También hemos grabado un episodio de Astronomy Cast sobre el planeta Tierra. Escucha aquí, Episodio 51: Tierra.

Fuentes: