Las energías renovables

¿Qué son?

Las energías renovables son las que utilizan recursos naturales como la luz del sol, el viento, la lluvia, las mareas y el calor de la tierra, que se van renovando constantemente. En el mundo alrededor del 13% de la energía primaria proviene de las energías renovables, donde la mayor parte lo obtenemos de la biomasa, proporcionando el 2-3% de la energía total producida. Otras tecnologías como la energía geotérmica, eólica, solar y la energía de las mareas producen en su conjunto menos del 1% de la demanda energética a nivel mundial. El potencial de las energías renovables es enorme.

Las energías renovables nos ofrecen principalmente tres ventajas si las comparamos con los combustibles fósiles. La primera, es que son inagotables (el petróleo es limitado, el sol no lo es). La segunda es que son mucho menos contaminantes. La tercera, la facilidad de deslocalización. Esto último significa que cualquiera no tiene petróleo bajo de casa, pero cualquiera podría tener una placa fotovoltaica o un aerogenerador en el tejado.

Son energías renovables:

• Energía solar fotoltaica
• Energía solar tèrmica
• Energía eólica
• Energía geotérmica
• Energía hidráulica
• Biomassa

Energía solar fotovoltaica

Es una energía silenciosa, sin casi mantenimiento y muy limpia que transforma directamente parte de la radiación solar en corriente eléctrica mediante paneles fotovoltaicos.

Energía solar térmica

La energía solar térmica es una tecnología que aprovecha la energía del sol en forma de calor. Este calor se almacena para su posterior consumo. Se puede aprovechar tanto para calentar agua como para calefacción.
Este sistema es una manera limpia de producir energía. Por ejemplo, calentar agua a partir del calor del sol es una de las mejores maneras de incluir tecnologías renovables en un edificio. En las viviendas, un sistema de éste reduce la demanda de energía para calentar agua en dos tercios. De esta manera, disminuyen los gastos en electricidad o en combustibles fósiles que se utilizan para este fin, reduciendo los impactos ambientales asociados.

Energía eólica

Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire. Se trata de una fuente de energía infinita, renovable y no contaminante que puede ser aprovechada para producir energía eléctrica o sistemas de bombeo de agua.
Esta energía se renueva diariamente por el sol, como consecuencia del calentamiento irregular que produce el sol sobre la superficie terrestre. El aire que se encuentra sobre la tierra, al calentarse, se expande y sube y el aire más helado (como es más pesado), baja, creando así el viento.
Antiguamente los molinos de viento se utilizaban para la moltura y obtención de harina. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores

Aerogenerador

Los aerogeneradores utilizan palas para recoger la energía cinética del viento. El aire circula sobre las palas, las que, gracias a su perfil aerodinámico, provocan un efecto de sustentación, haciéndolas girar. Estas, se conectan en un árbol de transmisión que hace girar un generador eléctrico produciendo así electricidad

Energía geotérmica

La energía geotérmica es aquella que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor interior de la Tierra. Este se puede aprovechar como fuente de energía de muchas maneras, las más comunes son: obtener energía eléctrica, aprovechamiento directo del calor, ACS, calefacción y refrigeración por absorción.
En las centrales geotérmicas se genera energía eléctrica mediante la utilización de vapor. Este pasa a través de una turbina que está conectada a un generador, y que produce electricidad.
Islandia es uno de los lugares donde se crea más energía geotérmica, por la gran cantidad de volcanes y géiseres.
Otro uso de la energía geotérmica es la climatización (calefacción y/o refrigeración) mediante la bomba de calor geotérmico

Bomba de calor geotérmica

Aprovecha la temperatura del suelo para calentar y refrigerar los edificios. Es muy similar en concepto a un aire acondicionado (frío/calor). La diferencia es que en lugar de expulsar el calor al exterior de la casa, utiliza el subsuelo para el intercambio de temperatura.
En invierno, la bomba de calor absorbe calor del terreno y lo libera en el edificio. En verano, absorbe calor del edificio y lo libera en el terreno.

La ventaja es que la tierra mantiene una temperatura más constante, a 3 metros de profundidad presenta una temperatura contando de entre 10º y 16ºC. Eso permite un intercambio de calor más eficiente, y por tanto menor consumo de energía.

Energía hidráulica

La energía hidráulica es posiblemente la energía renovable más aprovechada a lo largo del tiempo. Las primeras ruedas hidráulicas o norias se desarrollaron en oriente hace unos dos mil años. Más tarde, se utilizaron para moler. En la Revolución Industrial se extendió su uso, haciendo funcionar los fuelles en fundiciones, en forjas o haciendo mover las máquinas a las fábricas. La potencia mecánica que se obtenía iba desde centenas de vatios hasta decenas de kilovatios. La primera turbina hidráulica se desarrolló hacia la medianía del siglo XIX. La turbina se diferencia con respecto a la rueda hidráulica que es más pequeña, más compacta y más eficiente y en que funciona a una velocidad mayor.  Fue más tarde cuando la turbina fue adaptada para la generación de electricidad

Biomassa

Entendemos como biomasa el conjunto de materia orgánica renovable de procedencia vegetal, animal o al resultado de la transformación de éstas. Parte de esta biomasa se utiliza para la producción de energía. En la biomasa encontramos los residuos forestales y agrícolas, los biocombustibles líquidos y el biogás

Biocombustibles sólidos

Biocombustibles líquidos

Los biocombustibles se producen a partir de organismos vivos o a partir de subproductos de materia orgánica como pueden ser los residuos de alimentos, como el aceite usado de cocina. Al contrario que otras fuentes de energías renovables, los biocombustibles líquidos pueden utilizarse en el transporte.
Hay combustibles de primera y segunda generación. Los de primera generación provienen de materias primas vírgenes como el aceite de palma, el maíz, la caña de azúcar o la remolacha. Los de segunda generación provienen de residuos como el aceite usado de cocina, residuos agrícolas y forestales o algas. La ventaja de estos últimos frente a los primeros es que aprovechan residuos y no materias primas que se destinan a la alimentación sin necesidad de utilizar terrenos agrícolas.
Los biocombustibles más utilizados son el bioetanol y el biodiesel. Ambos se comercializan mezclados. El bioetanol se comercializa mezclado con un 20% de gasolina. El biodiesel se presenta como B10, B20 o B30 según tenga un 10, 20 o 30% de biodiesel y el resto diesel.

Biogás

El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos. Se produce a partir de reacciones de descomposición de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos, en ausencia de oxígeno (esto es un ambiente anaeróbico). El gas resultante se llama biogás y está formado por metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y otros gases.
Este proceso lo podemos aplicar a la mayoría de residuos orgánicos, como el tratamiento de los fangos de las aguas residuales, residuos de alimentos, residuos de la cocina, residuos de una granja, convirtiéndolo en un producto estable para reciclar y producir biogás, que se aprovecha para la producción de energía. También los sólidos ricos en nutrientes que se obtienen después de la digestión pueden utilizarse como fertilizantes.

Proceso de producción de biogás (biogestor):

1. Excrementos de animales y restos de alimentos mezclados con agua o fangos.
   

2. Dentro del biogestor, la acción de las bacterias descompone la basura, transformándola en metano y fertilizante.
   

3. El gas metano puede ser conducido hasta un generador de energía o un calentador.
   

4. Los restos son utilizados como adobo.