Cómo encaja solar en el mundo de la energía renovable

En el mundo de la producción de energía, el carbón, el petróleo y el gas han sido los mandamases por bastante tiempo. Pero ahora usted probablemente está escuchando el término “renovables” más y más, como energía eólica, geotérmica y solar. Si usted ve el gráfico abajo, usted verá el porqué de este cambio. Este gráfico muestra la cantidad de cada recurso energético disponible en la tierra. ¡El recurso más abundante es el Sol! Y no es por poquito…

Para darle a usted un sentido de escala, su empresa pública mide la energía en kilovatio-horas (kWh) y este gráfico es en teravatio-años (TWy). La energía usada para todo el planeta en el 2015 fue de 18.5 TWy ¡y va en aumento! ¡Eso es bastante energía! Pero la energía solar disponible es de 23,000 TWy por año – suficiente para cubrir nuestras demandas y mucho más. Por otra parte, observe que los números listados para las fuentes finitas son los totales disponibles, y no por año. Un poco de matemáticas demuestra qué tan cerca estamos de agotar todos esos recursos tradicionales.

Entonces, ¿es la energía solar energía renovable? La respuesta a esa pregunta no es solamente “sí”, sino que, además, es el recurso más renovable que tenemos.

Aún suponiendo que todos los recursos energéticos de alguna forma fueron creados iguales, es fácil ver por qué el Sol es una opción tan atractiva. Pero la mayoría de la gente no sabe cómo todas estas tecnologías de recursos trabajan, mucho menos lo que son. Así que hablemos de cada uno de estos recursos energéticos para darle una mejor idea de por qué las cosas están cambiando, y cómo podría lucir nuestro suministro eléctrico a futuro.

Recursos Energéticos de la Tierra

En resumidas cuentas, hay dos tipos básicos de recursos energéticos: finitos y renovables. Por sus nombres, se explican solos. Recursos finitos son materiales encontrados en la tierra en cantidades limitadas. Sí, limitadas. Lo cual significa que, eventualmente, ¡se acabarán! Ciertas tecnologías nuevas podrían prolongar nuestra habilidad de utilizar recursos energéticos finitos, pero siempre se acabarán agotando, eventualmente. Estos recursos finitos incluyen petróleo, gas natural, carbón y uranio – los principales recursos energéticos tradicionales. Los recursos renovables, sin embargo, son generados continuamente y no se agotarán. ¡Eso es un alivio! Los recursos renovables incluyen la biomasa, energía geotérmica, energía eólica (del viento), hidráulica y solar – los nuevos suministradores de energía. Si usted no está familiarizado con ellos, no se preocupe. Compararemos cómo se utilizan estos recursos para crear la energía que literalmente impulsa nuestras vidas.

Recursos Finitos

Primero, las fuentes finitas (petróleo, gas natural, carbón, etc.). Los procesos para extraer estos combustibles de la tierra y llevarlos a su casa son complejos. Pero el meollo es éste: el material es extraído de la tierra utilizando tecnologías mineras o perforadoras, y luego pasa por un proceso de refinamiento. El material recién refinado es quemado para hervir agua y crear vapor. El vapor hace girar las turbinas, las cuales generan electricidad. Si usted quiere estudiar más sobre las características específicas de cada uno de estos combustibles, haga clic en cualquiera de los siguientes, para más información: Petróleo, Gas Natural, Carbón o Uranio.

Recursos Renovables

¡Ahora pasamos a lo emocionante! Los recursos renovables se generan continuamente, pero todos son un poco sui generis así que pasamos a resumir cada uno de ellos:

- La biomasa es material orgánico cosechado de plantas, grasas animales o desechos que pueden ser quemados directamente o convertidos a biocombustibles o biogás. El quemar biomasa o biocombustible hierve el agua y produce vapor que luego hace girar las turbinas que producen electricidad, similar a los combustibles fósiles finitos. La madera y el etanol son los biocombustibles más comunes en los Estados Unidos.2

- La energía geotérmica proviene del agua caliente debajo de la superficie de la tierra. El agua ha sido calentada por magma y puede ser bombeada directamente a casas cercanas para obtener calor, o a una central eléctrica para generar electricidad.

- La energía eólica (viento) no involucra energía de vapor, pero siempre usa turbinas. El viento hace girar a molinos enormes, que hacen girar generadores para crear electricidad. Usted probablemente ha visto estos molinos enormes esparcidos en áreas rurales, al tomar un viaje largo por tierra.

- La hidroelectricidad funciona bastante como la energía eólica – una fuerza natural (en este caso agua en vez de viento) hace girar turbinas para producir electricidad. La hidroelectricidad incluye olas del mar y mareas, así como Conversión de Energía Térmica Oceánica (OTEC, por sus siglas en inglés). OTEC usa la diferencia de temperatura entre las aguas oceánicas calientes en la superficie y las aguas oceánicas más profundas y heladas, para activar una turbina con vapor.

Y por último, sin ser la menos importante: ¡energía solar! Solar puede seguir el patrón calor-hervir-vapor para generar electricidad – a esto se le conoce como termosolar. Esta forma de solar involucra paneles solares que más que nada hacen las veces de espejos que dirigen la luz solar a un punto concentrado para calentar el agua. Algunos sistemas termosolares usan la luz del sol para calentar el agua tan sólo para uso en fábricas o casas. Pero la forma más común de energía solar, que es la que se usa para energizar casas y edificios, es la fotovoltaica, o PV, por sus siglas en inglés. Los paneles solares mismos captan luz solar y convierten esa luz a energía que usamos para nuestros enseres. ¡Nada de turbinas aquí!

Ahora que sabemos lo que son todos estos recursos energéticos, veamos los recursos y las tecnologías que realmente usamos. ¿Recuerda el potencial del Sol en la imagen de arriba? ¿Le sorprendería si le dijéramos que es uno de los recursos que menos usamos? El gráfico abajo muestra la generación de electricidad en los EE. UU en el 2017. Ni siquiera el uno por ciento de nuestra electricidad proviene de la energía solar!

Si solar no es una de nuestras principales fuentes de energía (todavía), ¿entonces qué es lo bueno de las fuentes que sí usamos? Bueno, hay algunas ventajas de utilizar recursos como gas natural y carbón, pero no son suficientes como para depender mayoritariamente de ellos. La cosa es que no todos los recursos energéticos son creados iguales. Además de ser recursos finitos, los procesos que convierten energía de combustibles fósiles a electricidad en las líneas de transmisión liberan dióxido de carbón y otros contaminantes. Algunas de nuestras opciones eléctricas consumen mucha más agua que otras.4 Aparte del medio ambiente, también se debe tomar en cuenta la economía (piense en plazas de trabajo).

A continuación algunos de las ventajas y desventajas a considerar acerca de cada uno de los recursos energéticos de nuestra Tierra:

Ahora que le ha quedado claro el panorama de recursos que son los cimientos de la industria energética de nuestro país, usted puede apreciar por qué la energía renovable, especialmente la solar, está disparándose. Aparte del hecho de que el Sol estará irradiando a la gente abundantemente durante toda nuestra existencia, la energía solar puede reducir nuestra dependencia de contaminantes. Además, ¿quién no quiere aire y agua más limpios? Todo lo que tenemos que hacer es acoger la tecnología solar y utilizarla para ayudarnos a aprovechar el recurso más abundante e infinito disponible – ¡el Sol!

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Photo Credit: gettyimages.com
Endnotes:

1. http://asrc.albany.edu/people/faculty/perez/2015/IEA.pdf
   
2. https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=biomass_home
   
3. https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=427&t=3
   
4. https://www.rivernetwork.org/wp-content/uploads/2015/10/BurningOurRivers_0.pdf
   
5. https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=natural_gas_environment
   
6. https://www.rivernetwork.org/wp-content/uploads/2015/10/BurningOurRivers_0.pdf
   
7. https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/electricity_generation.pdf
   
8. https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=biomass_environment
   
9. https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=biomass_environment
   
10. https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/electricity_generation.pdf
    
11. https://www.rivernetwork.org/wp-content/uploads/2015/10/BurningOurRivers_0.pdf
    
12. https://energy.gov/eere/wind/articles/wind-energy-continues-rapid-growth
    
13. https://www.rivernetwork.org/wp-content/uploads/2015/10/BurningOurRivers_0.pdf
    
14. https://www.rivernetwork.org/wp-content/uploads/2015/10/BurningOurRivers_0.pdf
    
15. http://www.businessinsider.com/solar-energy-job-growth-2017-1
    
16. https://www.eia.gov/energyexplained/index.cfm?page=solar_environment