Tipos de energías renovables


Las energías renovables son todas aquellas fuentes de recursos naturales que pueden recuperarse luego de ser usadas por el ser humano para cubrir sus necesidades. Son alternativas a la quema de combustibles fósiles no renovables que son limitadas y contaminantes.

Las energías renovables se encuentran de forma ilimitada en la naturaleza o pueden regenerarse en un tiempo relativamente corto. Por ejemplo, cuando usamos el Sol no lo estamos gastando o destruyendo, simplemente hacemos uso de sus radiaciones luminosas o de su calor.

Las energías renovables son sustentables, es decir, las podemos usar sin afectar su producción y empleo en el futuro. Esto nos asegura que las próximas generaciones podrán suplirse de estas fuentes de energía para poder vivir.

Existen diferentes tipos de energía renovable dependiendo del recurso del que se obtenga. Veamos los ejemplos más importantes.

1. Energía hidroeléctrica

las represas depositos de agua central hidroelectrica energia renovable
Represa en el lago Fontana en Carolina del Norte, EE.UU.

La energía hidroeléctrica es la electricidad generada por la fuerza del agua. Esta es la energía renovable más ampliamente usada a nivel mundial, con un 60% para el año 2019.

La forma de transformar la energía del agua en energía eléctrica es por medio de las centrales hidroeléctricas. Estas son instalaciones de gran inversión económica por el tipo de construcciones que hay que realizar para asegurar el funcionamiento. La primera central hidroeléctrica se construyó en 1882 en el rio Fox, en Wisconsin (EE.UU.).

Aunque el agua se considera un recurso natural renovable, la energía que se obtiene de una central hidroeléctrica puede ser limitada debido, entre otras cosas al depósito de materiales en las represas y a las sequías en la región.

Por otro lado, en la construcción de las centrales hidroeléctricas se altera la estructura ecológica de la zona, incluyendo el desplazamiento de especies nativas y de poblaciones humanas. Por ejemplo, en la construcción de la represa "Las tres gargantas" en el río Yangtze en China se desplazaron más de un millón de personas.

2. Energía hidráulica

rueda hidraulica energia del agua renovable
La fuerza del agua hace mover una rueda que puede hacer un trabajo.

Del agua podemos obtener otro tipo de energía además de energía eléctrica. La energía hidráulica se refiere a utilizar el agua para producir el movimiento de una máquina.

Esta es una de las energías renovables de más larga data. Se trata de usar el agua en movimiento para hacer girar una rueda que está conectada a otros dispositivos. Por ejemplo, se usaba la energía hidráulica para moler el grano; en este caso, el agua hacia girar unas rocas que al moverse trituraba los granos para producir harina.

3. Energía solar térmica

plantas creciendo dentro de un invernadero calentado por la energia solar
La radiación solar penetra los vidrios de un invernadero, calentando el interior del mismo.

El Sol es la fuente de energía renovable por excelencia. Cuando utilizamos los rayos de Sol para calentar algo estamos usando energía solar térmica. Su calor puede aprovecharse para calentar espacios, como en los invernaderos, cocinar alimentos por medio de hornos solares y calentar agua.

Un ejemplo de cómo obtenemos energía solar térmica es por medio de los colectores solares. Estos son aparatos que tienen un depósito de agua que circula por unos tubos que concentran el calor. Por lo general se instalan en los techos o terrazas de edificios.

4. Energía solar fotovoltaica

paneles solares para colectar energia luminosa en energia electrica
Los sistemas fotovoltaicos están compuestos de paneles o módulos solares.

La fuente de energía fotovoltaica es el Sol, que es gratuito y presente en todas partes del mundo. Para poder obtener electricidad a partir del Sol, se requieren sistemas que transformen la energía lumínica en energía eléctrica.

Los sistemas fotovoltaicos están construidos por un material que al recibir luz se mueven sus electrones y se produce una corriente eléctrica. El silicio es el material más utilizado para este propósito y se encuentra abundante en la Tierra.

El principal inconveniente de depender de energía fotovoltaica es que el Sol no está disponible durante la noche y cuando el cielo está nublado. En este caso se debe recurrir a otra fuente de energía o a almacenar la energía en baterías.

Los avances tecnológicos relacionados con la industria solar han llevado a la reducción en el costo del equipamiento, lo que hace más atractivo la transferencia al uso de energía solar como alternativa a los combustibles fósiles.

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5. Energía eólica

Turbinas eolicas para generar electricidad a partir del viento
El viento mueve las palas de una turbina para generar electricidad.

La energía eólica es una energía alternativa limpia porque no genera residuos o gases contaminantes como sucede con los combustibles fósiles. El viento es una fuente inagotable de energía, cuando se usa en la generación de energía no se gasta. No obstante, no está disponible las 24 horas de los 365 días del año.

Las turbinas eólicas generan electricidad al capturar la energía en el viento. Así, mientras más alta la turbina más fuerte es el viento y mayor producción de energía. Estas estructuras por lo general se localizan en campos, pero también pueden instalarse mar adentro.

La energía eólica es la energía renovable de mayor crecimiento en los últimos años. Para el 2019, países como Uruguay, Portugal, Irlanda, Dinamarca y Lituania obtuvieron más del 25% de energía eléctrica a partir del viento.

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6. Energía de biomasa

quema de madera en una chimenea para generar energia termica
La madera genera energía térmica al quemarse.

La energía de biomasa hace referencia a la energía obtenida a partir de compuestos biológicos, principalmente madera, estiércol de animales de granja, desechos agrícolas, entre otros. La biomasa es una forma renovable de energía que se deriva del proceso de fotosíntesis de las plantas.

La madera se usó desde antaño para cocinar, iluminar y dar calor al ser humano. Hoy en día se usa principalmente en la construcción de edificios y muebles.

Algunos cultivos o sus residuos, como el maíz, se usan para producir etanol, que sirve para reemplazar la gasolina en los vehículos.

De la recolección de desechos municipales se puede extraer energía; es lo que se llama "transformar la basura en energía". La materia biológica de los residuos municipales puede descomponerse para generar metano, que se usa luego como gas combustible.

7. Energía geotérmica

geyser en Islandia fuente de energia geotermica

La energía geotérmica es la energía proveniente de la Tierra. En el interior de la Tierra se acumula calor que puede ser utilizado para producir electricidad.

Sin embargo no todas partes tienen acceso a este tipo de energía. Apenas el 0,3 % de la potencia eléctrica mundial proviene de la fuente geotérmica.

8. Energía de los océanos

Planta electrica de olas 'Penguin' de la compañia finlandesa Welly Oy
Planta eléctrica oceánica "Penguin" de la compañia finlandesa Wello Oy.

De los océanos también se puede extraer energía. Estos cubren el 70% de la Tierra lo cual significa que es una fuente energética ilimitada, pues la generación de energía no consume el material del océano.

Se puede extraer energía del océano a través de las olas o del movimiento de las mareas. Las tecnologías para esto aún se encuentran en fase experimental, pero prometen un potencial enorme como alternativa a las energías no renovables.

9. Energía del hidrógeno

¿De dónde proviene la energía de todas las estrellas del Universo? ¡Del hidrógeno! El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, se encuentra como parte del agua, de las moléculas biológicas y de los hidrocarburos.

Se puede producir energía eléctrica a partir de una pila de combustible de hidrógeno. En la pila, el hidrógeno pierde su electrón que pasa a la corriente eléctrica. Por otro lado de la pila entra oxígeno del aire, que reacciona con el hidrógeno, produciendo agua. De esta forma, se produce electricidad, agua y calor.

El gran inconveniente de las pilas de combustible de hidrógeno es su alto costo.

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Referencias

DeGunther, R. (2009). Alternative Energy for Dummies. Wiley Publishing. New Jersey.

Dunlap, R.A. (2020) Renewable Energy. Combined edition. Morgan & Claypool Publishers.

Usher, B. (2019) Renewable Energy. Columbia University Press. New York.