Las fuentes renovables de energía se basan en los flujos y ciclos naturales del planeta. Son aquellas que se regeneran y son tan abundantes que perdurarán por cientos o miles de años, las usemos o no; además, usadas con responsabilidad no destruyen el medio ambiente. La electricidad, calefacción o refrigeración generados por las fuentes de energías renovables, consisten en el aprovechamiento de los recursos naturales como el sol, el viento, los residuos agrícolas u orgánicos. Incrementar la participación de las energías renovables, asegura una generación de electricidad sostenible a largo plazo, reduciendo la emisión de CO2. Aplicadas de manera socialmente responsable, pueden ofrecer oportunidades de empleo en zonas rurales y urbanas y promover el desarrollo de tecnologías locales.
Energía eólica
Es la fuente de energía que está creciendo más rápidamente y, si los
gobiernos le aseguran el apoyo necesario, podría cubrir en el 2020 el
12% de toda la electricidad mundial. La energía eólica requiere
condiciones de intensidad y regularidad en el régimen de vientos para
poder aprovecharlos. Se considera que vientos con velocidades promedio
entre 5 y 12.5 metros por segundo son los aprovechables.
El viento contiene energía cinética (de las masas de aire en
movimiento) que puede convertirse en energía mecánica o eléctrica por
medio de aeroturbinas, las cuales están integradas por un arreglo de
aspas, un generador y una torre, principalmente.
Energía solar
La energía solar que recibe nuestro planeta es resultado de un proceso
de fusión nuclear que tiene lugar en el interior del sol. Esa radiación
solar se puede transformar directamente en electricidad (solar
eléctrica) o en calor (solar térmica). El calor, a su vez, puede ser
utilizado para producir vapor y generar electricidad.
Energía solar eléctrica
El camión solar de Greenpeace transforma la radiación solar en energía eléctrica.
La energía del sol se transforma en electricidad mediante células
fotovoltaicas, aprovechando las propiedades de los materiales
semiconductores. El material base para la fabricación de la mayoría de
las células fotovoltaicas es el silicio. La eficiencia de conversión de
estos sistemas es de alrededor de 15%. Aun así, un metro cuadrado puede
proveer potencia suficiente para operar un televisor mediano.
Para poder proveer de energía eléctrica en las noches, las celdas
fotovoltaicas requieren de baterías donde se acumula la energía
eléctrica generada durante el día.
En la actualidad se están desarrollando sistemas fotovoltaicos
conectados directamente a la red eléctrica, evitando así el uso de
baterías, por lo que la energía que generan se usa de inmediato.
Energía solar térmica
Un equipo sencillo permite demostrar que el agua puede ser calentada con energía solar, en sustitución del gas.
Los sistemas solares térmicos pueden clasificarse en planos o de
concentración o enfoque. Los sistemas solares planos son dispositivos
que se calientan al ser expuestos a la radiación solar y transmiten el
calor a un fluido (agua, por ejemplo). Con el colector solar plano se
pueden calentar fluidos a temperaturas de hasta 200 º C pero, en
general, se aprovecha para calentar hasta los 75 º C.
Los sistemas solares de concentración son aquellos que funcionan
enfocando la radiación solar en un área específica, en un punto o a lo
largo de una línea. En algunas centrales solares termoeléctricas
concentran la radiación solar utilizando para ello espejos, y mediante
distintas tecnologías proporcionan calor a media o alta temperatura (en
casos especiales, hasta miles de grados). Ese calor se utiliza para
generar electricidad, del mismo modo que en una central termoeléctrica.
El calor solar recogido durante el día se puede almacenar, de forma que
durante la noche o cuando está nublado se puede igualmente estar
generando electricidad. Este conjunto de dispositivos requiere de
procedimientos o mecanismos de seguimiento, ya que la línea de
incidencia del sol varía durante el día y durante el año. (Más detalles en nuestro
documento sobre calentadores solares.)
Energía geotérmica
La energía geotérmica se obtiene aprovechando el calor que emana
de la profundidad de la Tierra. Nuestro país ocupa el tercer lugar
mundial, después de Estados Unidos y Filipinas, en generación eléctrica
geotérmica con 855 MW de potencia instalada. La energía geotérmica se
produce cuando el vapor de los yacimientos es conducido por tuberías.
Al centrifugarse se obtiene una mezcla de agua y vapor seco, el cual es
utilizado para activar turbinas que generan electricidad.
En términos estrictos no es una energía renovable, pero se le considera
como tal debido a que existe en tan grandes cantidades que el ser
humano no verá su fin y con un mínimo de cuidados es una energía
limpia. Este calor también se puede aprovechar para usos térmicos.
Biomasa
La biomasa se refiere a la madera, a las cosechas, a los residuos de la
cosecha o a la basura del arbolado urbano que se quema para hacer girar
las turbinas y obtener electricidad. Biogás se le llama al metano que
se puede extraer de estos residuos en un generador de gas o un digestor.
El biogás se puede también extraer del abono animal y puede ser quemado
para producir electricidad. Los combustibles de la biomasa y del biogás
se pueden almacenar para producir energía.
La biomasa es potencialmente carbón neutro porque el dióxido de carbono
que se emite cuando es quemado es igual a la cantidad que fue absorbida
de la atmósfera mientras que la planta creció. Hay bastante biomasa
para proporcionar un porcentaje significativo de la electricidad
generada. Usar este combustible podría también reducir el consumo del
combustible fósil y la contaminación atmosférica. Desafortunadamente,
la mayoría de los residuos agrícolas se quema actualmente al aire libre.
De ninguna manera se incluyen como biomasa los desechos sólidos,
peligrosos, hospitalarios u otro tipo de basura que produzca
contaminación atmosférica, como la quema llantas. De igual forma, por
la incertidumbre que rodea el tema, se descartan los residuos de
cosechas modificadas genéticamente.
Hidrógeno
En las células de hidrógeno se rompe una molécula de agua (H2O) para
obtener hidrógeno con el cual se produce electricidad. El único
subproducto resultante es oxígeno y vapor de agua. Estas células se
están utilizando en hogares y negocios de algunos países desarrollados;
incluso fabricantes de automóviles ya tienen vehículos que funcionan
con este sistema.
Por supuesto, en este mecanismo de energía renovable no hay cabida para
proyectos como el plan de energía del presidente George W. Bush, que
propone aumentar el uso del carbón y la energía nuclear para generar
combustible de hidrógeno.