Hoy en día se entiende por energías limpias o energías verdes, a cualquier sistema de producción de energía que no utilice combustibles fósiles y por lo tanto, no genere residuos peligrosos o contaminantes para el medio ambiente. En este sentido, fuentes de energías como el petróleo o el gas licuado son exactamente lo contrario a una energía limpia, ya que estos métodos son contaminantes, generan residuos difíciles de reciclar y una cosa muy importante: son energías no renovables, por tanto agotables en el tiempo.
Aun así, también resulta vital diferenciar entre el concepto de energías renovables y energías limpias. Las primeras no necesariamente llevan consigo el proceso de eliminación de residuos, independientemente estos sean reutilizables. En cambio, el concepto de energía limpia está basado en una fuente inagotable de energía, completamente natural sin generación de residuos, como pudiese ser, por ejemplo, la energía proveniente de fuentes como el agua, el viento, el sol o el calor de la tierra.
Principales fuentes de energías limpias
Las principales fuentes de energías limpias de nuestro planeta son aquellas provenientes de los cuatro elementos de la naturaleza: el agua, el viento, el fuego y la tierra. ¿Qué quiere decir esto? Que las energías limpias son producidas por elementos completamente naturales y disponibles en todos los lugares del planeta.
Este tipo de energías son conocidas como la energía eólica, la energía hidroeléctrica, la energía solar y la energía geotérmica. Veamos a profundidad de que trata cada una:
Energía eólica
Este tipo de energía es aquella que se obtiene a través de las corrientes de aires de nuestro planeta. A través de aerogeneradores, el viento termina produciendo energía eléctrica en zonas donde las cantidades de viento sean considerables.
El funcionamiento de estos mecanismos, aunque parezcan complejo a simple vista, en realidad, son bastantes sencillos: los aerogeneradores, gracias a la fuerza del viento, producen a lo interno del mecanismo un movimiento de turbinas que son las que producen la energía eléctrica finalmente. Este procedimiento consta, en esencia, de dos partes: la parte mecánica, que consiste principalmente en convertirle la fuerza del viento a favor de la energía; y una parte electromecánica, que realiza una conversión del movimiento rotativo del aire a lo interno de la turbina en energía eléctrica.
Actualmente, uno de los principales países del mundo en utilizar este tipo de energía es España. Se calcula que aproximadamente el 20% de la energía eléctrica de este país es producida por este tipo de mecanismos.
Tipos de aerogeneradores para la energía eólica
Ya explicamos que es la energía limpia, por qué la energía eólica es parte de ella y como funciona este proceso de “producción” energético. Pero falta decir qué, en realidad, existen diversos tipos de aerogeneradores.
Principalmente son dos y se dividen entre los que tiene un eje horizontal y los que tienen un eje vertical.
En la mayor parte del mundo, se utilizan son los aerogeneradores con eje horizontal. El por qué es muy simple: este tipo de aerogeneradores son mucho más eficientes al momento de producir energía. Sin embargo, no todo es tan bueno como lo pintan, ya que en la contracara de este beneficio vamos a encontrar que este modelo de aerogenerador de energía eólica resulta considerablemente más ruidoso.
En cambio los aerogeneradores verticales, si bien tienen una eficiencia energética inferior, se empiezan a popularizar poco a poco alrededor del mundo debido a la ausencia casi absoluta de ruido excesivo. Además, en este tipo de aerogenerador, la producción energética no está relacionada directamente con la dirección del viento del lugar donde esté ubicado, una gran ventaja para los lugares donde las corrientes de vientos no sean constantes.
Energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica o hidráulica, es una fuente de energías limpias relacionadas con el uso del agua como principal generador. Este tipo de energía funciona a través de la correcta utilización de la energía cinética producida por las corrientes fluviales o marítimas. De todas las fuentes de energías limpias, la hidroeléctrica es una de las más antiguas conocidas y utilizadas por el hombre: primero en los viejos molinos y hoy en día en grandes centrales hidroeléctricas represadas alrededor del mundo.
Asimismo, de todas, esta es una de las que más puede hacer alarde de su “limpieza” al producir energía. La utilización de represas o molinos, no genera ningún residuo más allá de la propia agua utilizada, que naturalmente tiene que seguir su curso una vez ha pasado por el sistema de turbinas de la central hidroeléctrica. Además, una vez superados los costos de construcción de la central, su mantenimiento a lo largo del tiempo resulta de los menos costosos en comparación a otros sistemas de generación de energía.
El principal inconveniente de este mecanismo, es que la construcción de una central hidroeléctrica está limitada de manera total por el terreno geográfico ya que hacen falta una serie de condiciones elementales para la construcción de este tipo de estructuras, por lo que hará falta realizar importantes inversiones en proyectos investigativos que avalen la construcción del dispositivo.
Más allá de lo anterior, podemos decir que la energía hidroeléctrica es una de las más eficientes en su funcionamiento, con menor costo, menor contaminación y grandes beneficios una vez se logra la construcción de la central hidroeléctrica.
Energía solar
¿Cómo se produce la energía solar?: La energía solar, como su nombre lo indica, es una energía limpia cuya fuente energética es la radiación solar. Una de las principales ventajas comparativas de este tipo de energía es que es complemente renovable, inagotable, limpia y al alcance de todos durante varias horas al día sin importar la región del mundo donde te encuentres (a excepción, por supuesto, de zonas aisladas donde los fuertes inviernos limitan considerablemente las horas de luz solar diarias).
La energía solar puede ser transformada para su uso doméstico o industrial a través de tres tipos de procedimiento distintos. Veamos cuales son:
Transformación de energía solar fotovoltaica: Este tipo de proceso es el más conocido por todos, y aquel que a través de paneles solares fotovoltaicos expuestos a la luz directa producida por los rayos solares, convierten este ingreso de energía en energía eléctrica a través de un delgado material semiconductor.
Transformación de energía solar térmica: En este caso, la energía utilizada no es la proveniente de la luz de los rayos solares, sino del calor que estos emiten. El mecanismo es completamente distinto al anterior; la intención no es producir energía eléctrica, sino calentar fluidos específicos, generalmente agua para uso doméstico, médico o industrial.
Así, mientras en la transformación fotovoltaica se utiliza un panel, en este caso se utiliza un colector cilindrado relleno con un fluido de transferencia que permite calentar más rápidamente los componentes líquidos que por el transiten.
Transformación de energía solar termodinámica: Este tipo de proceso es el más novedoso, no está completamente implementado todavía, pero a futuro, parece ser una de las grandes promesas de la energía solar limpia. Su principal ventaja es que busca lograr la generación de energía independientemente la cantidad del recurso primario captado en sus plantas. El funcionamiento de este modelo consiste en producir electricidad a través del suministro de calor en una planta de transformación termodinámica. Este proceso, a diferencia de los anteriores, es “indirecto” ya que no se utiliza directamente la energía solar, sino se utiliza su calor acumulado.
Energía geotérmica
La energía geotérmica es una energía limpia que busca aprovechar el calor proveniente del centro de la tierra, ya sea a través de los fluidos encontrados o de yacimientos secos. Como sabemos, la temperatura de la tierra aumenta a medida que nos acercamos al “centro” de ella (3 grados centígrados por cada 100 metros avanzados), por ello, la cantidad de energía captada a través de este mecanismo dependerá de que tan profunda sea la penetración en la tierra.
Asimismo, habrá que tener en cuenta al momento de utilizar esta tipo de energía la región geográfica donde se pretenda utilizar, pues las estaciones climáticas juegan un rol fundamental aquí: en los climas donde existan fuertes veranos, el calor de la superficie suele ser superior a las conseguidas en penetraciones superficiales a la tierra; mientras que en climas con fuerte infierno, el interior de la tierra siempre será superior al de la superficie.
Entre las principales ventajas de este tipo de energía, al igual que el de sus compañeras, es que es limpia, renovable, no genera residuos y se encuentra disponible en todos los lugares del mundo. No obstante, la creación de estas plantas suelen ser invasivas con el medio ambiente y tienden a producir olores desagradables provenientes de la liberación de gases no tóxicos del centro de la tierra.
Principales ventajas de las energías limpias
Como hemos mencionado varias veces a lo largo de la presentación, las energías limpias no son contaminantes, no generan residuos, son renovables y no producen efectos químicos colaterales. Pero ¿Qué significa esto analizado a profundidad?
Cuando decimos que las energías limpias no son contaminantes, no referimos principalmente a que son tipos de energías que no contribuyen negativamente con el cambio climático o el calentamiento global, puesto que sus emisiones de gases contaminantes son prácticamente inexistentes o nulas en todas sus versiones.
Por otra parte, el tema de los residuos no es un tema secundario. Las energías limpias no generan ningún tipo de residuo, esto no solo significa una menor contaminación, sino además, una reducción importante de los costes en la producción de energía, de esta manera se alivian los gastos asociados a la eliminación de desechos.
Cuando hablamos de energías limpias renovables, nos referimos a que este tipo de energías son inagotables en el tiempo. A diferencia de los combustibles fósiles, que no pueden ser reproducidos por el hombre, la energía asociada al viento, al agua o a la energía solar siempre van a estar presente como elementos de nuestra naturaleza planetaria.
Y por último, cuando hacemos referencia a que este tipo de energías no producen efectos químicos colaterales, es porque en su proceso simplemente no se utilizan componentes químicos, sino elementos otorgados por la naturaleza. Lo que significa que no existen riesgos de contaminación química en el ambiente ni a para los habitantes al utilizar este tipo de energía.
Principales desventajas de las energías limpias
Las principales desventajas de este tipo de energía, no están referidas a su eficiente energético o grados de contaminación como pudimos apreciar con anterioridad, sino principalmente a sus altos costos de implementación, ya que las energías limpias tienden a ser mucho más caras que las energías fósiles, sin embargo, a futuro no hay que descartar que las energías limpias puedan ser una alternativa a zonas rurales de países desarrollados como manera de descentralizar la gestión y los costos de los gobiernos centrales.
Asimismo, la dependencia de los países desarrollados por los combustibles fósiles, gracias al libre juego de la oferta y la demanda, tienden a presionar aún más la suba de los precios de este tipo de energías limpias.
Otra de las desventajas que presenta este tipo de energía, es que si bien su implementación y utilización no generan desechos ni contaminan el medio a ambiente a través de la emisión de gases tóxicos, la instalación de las fábricas puede afectar el comportamiento de la naturaleza y la migración natural de las especies pecuarias producto de la inundación y limitación del flujo natural de las aguas en las centras hidroeléctricas y las especies avícolas producto de los grandes aerogeneradores de energía eólica.