Conocimiento de las Energías Renovables

Actualmente los problemas ambientales que están presentes en nuestro día a día son causados por el uso masivo de energías fósiles tales como el petróleo, gas natural carbón etc. Exceptuando claro, todos los tipos de contaminación presentes.

Por este motivo la preocupación de buscar nuevas alternativas de energía, confiables y limpias que no atenten en contra de nuestro bienestar es de gran demanda e importancia. Como todo conjunto de sistema natural nuestro propio ambiente nos ofrece una gran variedad de opciones para su utilización en la generación de energías que satisfagan nuestras necesidades.

Desafortunadamente estos tipos de energías limpias no han sido estudiadas ni desarrolladas adecuadamente y esto es debido a diversos factores como la falta de apoyo gubernamental en algunos países, el escaso avance tecnológico y también es necesario mencionar que entre este impedimento se encuentra el miedo de la salir de la zona de confort de algunas potencias económicas.

Debido a la expansión tecnológica, la comunicación, el crecimiento económica y de la población el producir la energía suficiente para todo el mundo se ha convertido en una problemática por su costo y por la demanda de las materias primas para su producción. Al mismo tiempo esta demanda excesiva y constante desde el inicio de la revolución industrial nos ha llevado a la búsqueda de nuevos y mejores recursos que sustituyan a los recursos utilizados actualmente.

Energías renovables

Podemos definir la palabra energía como una relación con la capacidad de generar movimiento o lograr la trasformación de algo. Mientras que en el ámbito tecnológico se puede entender como una referencia hacia un recurso natural y los elementos asociados que permiten hacer un uso industrial del mismo. En conjunto podemos ver a la energía como "una fuerza vital que mueve a la humanidad auxiliándola en la satisfacción de sus necesidades diarias dándole así un movimiento constante. Gracias a la energía podemos cubrir varias necesidades que como especie evolutiva se van acrecentando" (Sardón, Juana María, 2003, p. 213).

Los recursos proporcionados por nuestro propio medio ambiental desde que el hombre tuvo el conocimiento para manejarlas y emplearlas a su beneficio, han sido grandes proporcionadores de energías suficientes como la lograr el sustento y fomentación de países a lo largo de la historia. Sin embargo la repercusiones se están haciendo presentes en el momento que existen energías no renovables que se están agotando por el abuso que el hombre ejerce sobre ellas, por este motivo desde hace ya algunos años el propio hombre ha tenido la necesidad de buscar fuentes alternativas de energía.

Entre los recursos proporcionados por la naturaleza, Pongutá Hurtado (2003) define como recurso natural " a todo bien o servicio que sea proporcionado por la naturaleza que no posea ni presente alguna alteración por parte del ser humano" (p. 17). Mientras que como una sociedad económicamente activa, vemos a los recursos naturales como un ente valioso para la contribución y desarrollo de nuestro bienestar por medio de las materias primas. Al mismo tiempo se tiene una clasificación de estos recursos naturales que son: recursos renovables y no renovables. Los primeros hacen referencia a "todo recurso natural capaz de renovarse por sí solo a partir de procesos naturales con gran rapidez y con tendencia al no agotamiento" (Pongutá Hurtado, Juan José, 2003, p. 19); mientras que los segundo mencionados son los recursos más utilizados actualmente para la producción de diversas energías que mueven al mundo. Los recursos no renovables se definen como los recursos naturales con reservas agotables en la naturaleza, puesto que no se pueden producir de otros o crearse fácilmente. Existen fuentes de energía llamadas renovables o alternativas las cuales se caracterizan por que no ocupan recursos finitos, además de que causan menos impacto ambiental negativo en nuestro entorno. Entre las investigaciones y la búsqueda de esas fuentes se han encontrado que con la debida producción y aplicación se puede generar la producción de energías limpias como: la biomasa, la termonuclear, la eólica, geotérmica y la que resulta de los movimientos de las mareas oceánicas.

El uso adecuado de los recursos naturales así como la producción de la energía es un asunto de suma importancia que definirá el destino de todos los países del mundo.

Como se sabe las fuentes primarias de energía que dominan en el mundo son los hidrocarburos. Los países emergentes y los países menos desarrollados necesitan para su desarrollo tener acceso pleno a las fuentes de energía modernas, entendidas estas como electricidad y carburantes. De ahí que la demanda energética mundial está en continuo aumento a un ritmo de crecimiento anual del 2%. A medida que crece la población y las economías, millones de personas en todo el mundo disfrutan de los beneficios de un estilo de vida que requiere cantidades de energía cada vez mayores. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), en su escenario de referencia, la demanda mundial de petróleo evolucionará de 84 millones de barriles al día en 2005 a 116 millones de barriles diarios en 2030, es decir se incrementará un 38% más en ese periodo. Lo cual es un reto colosal en términos de inversiones, en particular en un contexto de declinación de las reservas y las plataformas de producción de petróleo.

Ventajas de la aplicación de las energías renovables

La aplicación del uso de las energías renovables engloba un gran número de ventajas, puesto que su producción seria de energía limpia y con menos impacto en el medio ambiente, pero también se toman en cuenta sus repercusiones monetarias, por ejemplo un país denominado como tercer-mundista no será apto para la producción y el avance que requiere la aplicación de las los recursos renovables y su producción de energía limpia y sostenible.

REDUCCIÓN DE LOS COSTO Y LOS RIESGOS ECONÓMICOS DE LA ENERGÍA

Muchas tecnologías de energías renovables, tales como los calentadores solares de agua o los sistemas de electrificación rural para comunidades aisladas, son las opciones más económicas para sus usuarios. Su uso les reporta, por tanto, importantes ahorros de manera directa.

Otras tecnologías de energías renovables, tales como la generación de electricidad a partir de energía eólica, pueden ser aparentemente más costosas que las tecnologías convencionales cuando se evalúan de manera aislada. Sin embargo, al analizar el sistema energético en su conjunto, y al tomar en cuenta no sólo los costos de la energía sino también los riesgos relacionados con la variabilidad de dichos costos, se observa que las energías renovables, gracias a sus riesgos pequeños o nulos, permiten en realidad, en muchos casos, reducir los costos del sistema.

ACCESO A SERVICIOS ENERGÉTICOS EN ÁREAS RURALES

La provisión de energía es uno de los principales motores para el desarrollo rural, y las energías renovables son a menudo la mejor opción para proveer de servicios energéticos a comunidades rurales. En particular, la electrificación rural por energías renovables es, en muchos casos, una opción más rentable que las extensiones de la red eléctrica, para el 2.5% de las viviendas del país que no disponen de acceso a la energía eléctrica.

DISMINUCIÓN DEL IMPACTO CLIMÁTICO

En México el sector energía contribuye con el 61% de las emisiones de gases de efecto invernadero, y el país ocupa el lugar número 13 a nivel mundial en cuanto a sus emisiones de estos gases. El aprovechamiento de las energías renovables, al desplazar el consumo de combustibles fósiles, constituye una de las principales estrategias de mitigación del cambio climático a nivel mundial.

Debido a su alta vulnerabilidad ante el cambio climático, nuestro país tiene un interés particular para promover mecanismos globales de mitigación, y para pregonar con el ejemplo ante la comunidad internacional. El desarrollo de proyectos de energías renovables representa además para México una oportunidad importante de captar recursos internacionales de los mercados de bonos de carbono.

LAS ENERGÍAS RENOVABLES PUEDEN CONTRIBUIR A LA PROTECCIÓN DE BOSQUES Y SELVAS

El aprovechamiento de las energías renovables puede, en algunos casos, aumentar el valor económico que proporcionan las selvas y otras zonas ricas en biodiversidad, y puede por ende aumentar el interés de las poblaciones locales, dueños y poseedores del bosque por su conservación; al incrementar la generación de empleo local y la renta forestal. Esto sucede en particular para el caso de dos tecnologías: los sistemas hidroeléctricos y la bioenergía. Existen distintas experiencias positivas en el Mundo de cómo los sistemas energéticos pueden contribuir a la conservación de áreas relevantes por su valor ambiental.

Tecnología en las energías renovables

Se aplican los conocimientos básicos e ingeniosos para las distintas tecnologías para el aprovechamiento de las energías renovables.

Biomasa: La bioenergía en sus distintas formas se puede aprovechar en aplicaciones térmicas, para la generación de electricidad o para la producción de biocombustibles líquidos para transporte.

La biomasa se utiliza además en varias aplicaciones industriales: la energía contenida en productos de biomasa o derivados de la biomasa tales como el bagazo de caña, el licor negro, el biogás y distintos residuos agrícolas y agroindustriales son utilizados en industrias por medio de calderas y otras tecnologías para la producción de calor y, en algunos casos, electricidad.

Finalmente, la biomasa se utiliza para producir biocombustibles en varios países encabezados por Brasil, Estados Unidos y Alemania. Los principales biocombustibles son el bioetanol (alcohol etílico) y el biodiesel. Ambos se pueden mezclar en proporciones pequeñas (de menos del 10%) con gasolina y diesel, respectivamente, sin necesidad de hacer adaptaciones en los motores de vehículos modernos. El bioetanol se puede producir a partir de cultivos de azúcar (como la caña, la remolacha y el sorgo dulce), cultivos feculentos (como el maíz y la yuca) y materiales celulósicos. El biodiesel, por su parte, se elabora a partir de diferentes especies oleaginosas, tales como palma de aceite, piñón o colza.

Energía Termonuclear: Esta energía es la combinación de energía térmica con energía nuclear, en ésta fusión se combinan átomos de hidrógeno para formar helio, produciendo abundante energía en una reacción no contaminante. Otro enfoque que están estudiando algunos científicos actualmente consiste en que puede compararse al quemar carbón en un horno. Estos experimentos podrían llegar a algo parecido a un motor de combustión, en el cual la potencia es generada por una serie de explosiones. Este método es posiblemente más sencillo, ya que elimina la necesidad de confinar hidrógeno gaseoso caliente, pero diseñar una máquina que pueda detonar explosiones termonucleares controladas en rápida sucesión – y aguantarlas indemne- es un reto de ingeniería que no han abordado todavía.

Así la energía termonuclear se convierte en una posibilidad de energía limpia que a la vez trae consigo evidencias científicas.

Eólica: Las turbinas eólicas transforman la energía cinética del viento en energía mecánica, ya sea para mover directamente una máquina, tal como una bomba de agua o un molino de granos, o bien para impulsar un generador eléctrico. Las tecnologías de turbina más comunes en la industria son las de eje horizontal y las de eje vertical; las primeras resultan más eficientes para aplicaciones industriales como granjas eólicas ubicadas en zonas rurales con grandes disposiciones de terreno; sin embargo, para ambientes urbanos las turbinas de eje vertical están tomando importancia debido a que requieren una menor área de instalación, generan menos ruido y se pueden acoplar a otros usos como alumbrado público y anuncios publicitarios.

Geotérmica: La geotermia o calor de la corteza terrestre se aprovecha por medio de la perforación de pozos donde se capta a través de tuberías el vapor sobrecalentado por las cámaras magmáticas para hacer girar una turbina e impulsar un generador eléctrico o bien para aplicaciones térmicas como calefacción de interiores, balnearios y procesos industriales o agroindustriales. Existen cinco tipos de recursos geotérmicos, y cada uno está asociado con tecnologías específicas para su aprovechamiento: (a) hidrotermales, (b) roca seca caliente, (c) geo presurizados, (d) marinos y (e) magmáticos. Los primeros son los que se explotan actualmente en México y en otros países, mientras que los otros cuatro se encuentran en proceso de investigación y desarrollo; en el caso específico de los recursos de roca seca caliente, ya existen tecnologías comerciales y se encuentran en crecimiento.

Los recursos geotérmicos o hidrotermales se dividen a su vez en recursos de alta o de baja entalpía. Los primeros se pueden utilizar para la generación de electricidad por su alto contenido de energía calorífica, mientras que los segundos se utilizan normalmente sólo para aplicaciones térmicas.

Energías oceánicas: De manera esquemática las energías oceánicas se originan a partir del viento, los cambios de temperatura y densidad de las masas de agua en diferentes regiones de la Tierra y por las fuerzas de atracción gravitacional entre la Tierra, el Sol y la Luna, principalmente; por esta diversidad de formas en que encontramos las energías del mar, se han desarrollado tecnologías para aprovechar cada una de ellas, mismas que se clasifican de la siguiente manera: energía mareomotriz, undimotriz, de corrientes marinas y maremotérmicas.

Aprovechamiento de la energía solar

Los recursos energéticos renovables, como ya se comentó son afortunadamente muy abundantes en el planeta. Solo como un ejemplo de la abundancia de las fuentes de ER, baste decir que la energía solar recibida cada 10 días sobre la Tierra equivale a todas las reservas conocidas de petróleo, carbón y gas.

¿Cómo se aprovecha la energía solar? Empecemos diciendo que la energía solar es energía electromagnética emitida por nuestra estrella más cercana: el Sol, que al interaccionar con la materia dicha energía es transformada en otras formas de energía. Existen varios mecanismos naturales que transforman a la energía solar en alguna otra forma de energía útil para el ser humano. Entre esos mecanismos se encuentran los físicos, los químicos y los biológicos. Por razones de espacio, a continuación se presentarán sólo algunas de las tecnologías que aprovechan estos mecanismos para satisfacer necesidades energéticas humanas y que hoy en día son comerciales.

Tecnologías fotovoltaicas: De las tecnologías solares, la fotovoltaica es en la actualidad la que tiene el más rápido crecimiento. Esta tecnología está basada en las celdas solares. Como se sabe, la forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce una diferencia de foto-voltaje o del potencial entre las capas. Este voltaje es capaz de conducir una corriente a través de un circuito externo de modo de producir trabajo útil.

Tecnologías de Calentadores Solares Agua

Otra tecnología solar que está muy desarrollada y cuenta con una industria ampliamente establecida a nivel mundial y que también se encuentra en rápido crecimiento es la de los captadores solares para el calentamiento de agua para uso doméstico. Existen varios diseños de captadores solar: los planos, los de tubos evacuados, los de concentración solar. En todos ellos la energía solar es captada en una superficie absorbente que transfiere el calor a un fluido, típicamente agua.

Potencia Eléctrica Termo solar

Finalmente, presentaremos las tecnologías termo solares para la generación de electricidad. De todas las tecnologías solares, estas tienen un potencial de desarrollo muy elevado, de hecho en los últimos años han tenido un rápido crecimiento. Estas tecnologías están basadas en sistemas ópticos de concentración solar.

Las plantas de potencia de concentración solar producen potencia eléctrica transformando la energía solar en energía térmica a alta temperatura. Esta energía térmica es transferida al bloque de potencia para producir electricidad.

Mercado mundial de las energías renovables

Las tecnologías que aprovechas a las fuentes renovables de energía, en diversos estados de desarrollo, han estado presentes en la historia de los seres humanos desde siempre. Sin embargo, con el advenimiento de la revolución industrial, cuya pieza fundamental fue la máquina de vapor desarrollado por James Watt en 1774 y que requería para su funcionamiento un combustible de alta densidad energética como el carbón, las energías renovables empezaron a ser sustituidas por los hidrocarburos. En las últimas décadas y debido a las crisis petroleras, la investigación y desarrollo de las tecnologías que aprovechan a las Fuentes de Energía Renovables se ha intensificado al punto de generar tecnologías actualmente en estado comercial. Pero más aún, estos mercados han tenido en los últimos años un crecimiento realmente explosivo.

Conclusiones

Por ultimo podemos concluir que las energías alternativas son indispensables para poder subsistir hoy en día y sin duda en un futuro no muy lejano, ya que como lo hemos visto los recursos para las energías fósiles se están agotando con mayor rapidez de lo que se tenía previsto y que la población está aumentando a un ritmo muy veloz y la energía es casi imposible hacerla llegar a todos, además de que con todos las energías conocidas la contaminación ha aumentado demasiado en los últimos años.

Sin embargo también tenemos con la presente problemática que es la economía y la falta de expansión tecnológica en todo el mundo, porque no basta con que se quiera hacer el cambio, sino que se necesita de todo el apoyo posible como del gobierno del propio país o de las industrias para poder impulsar proyectos y nuevas visiones emprendedoras. Porque los únicos beneficiados seremos nosotros, tendremos mejor y buena producción de energía así como mantener la conservación intacta de nuestros recursos naturales

Referencia bibliográfica

• 1. ESTRADA GASCA, Claudio A. " Las Energías Renovables: la energía solar y sus aplicaciones". Revista Digital Universitaria [en línea]. 1 de octubre 2010, Vol. 11, No.10 [Consultada: 2 de mayo de 2016]. 

• 2. Sardón, José M.(2003) "Energías Renovables para el Desarrollo". España: ONG (5ta ed)

• 3. PONGUTÁ HURTADO, Juan J. (2003) "Guía para el manejo de energías alternativas" España: Altaya (6ta ed)

Autor:

Aguilar Moo Estefania de los Angeles

Contabilidad y Finanzas

Docente: Dr. Guadalupe del Carmen Cú Balám

Ciclo Escolar: 2015-2016

Fase II