Energía alternativa
10¹⁶ de vatios, esa es aproximadamente la cantidad de energía a disposición de una civilización que puede aprovechar toda la radiación solar incidente que cae en un planeta desde su estrella madre. Tipo I en la escala de Kardashev. Cuando el famoso astrofísico Nikolai Kardashev se propuso por primera vez medir el nivel de avance tecnológico de una civilización en 1964, se decidió por el consumo de energía como la mejor medida para medir el progreso a escala cósmica.
En muchos sentidos, la energía es la moneda de nuestro Universo, desde organismos unicelulares que nadan en piscinas primigenias, hasta colonias de suricatas en la sabana africana, pasando por metrópolis en expansión como Nueva York, Sydney o Pekín. En los albores del primer milenio de nuestra era, la población mundial era de apenas 150-200 millones de personas, llegando a 300 millones en el año 1000 de nuestra era. En los albores de la Revolución Industrial (mediados del siglo XVIII), los combustibles fósiles habían impulsado el rápido avance y la expansión de la civilización humana, alcanzando una población de 1.000 millones de habitantes en 1800.
Entonces, ¿dónde nos deja esto hoy?
La sociedad contemporánea se sitúa actualmente en 0,73 en la escala de Kardashev. Aunque tenemos una oportunidad en el Tipo 1, los efectos adversos de la quema de combustibles fósiles nos han dejado en la necesidad extrema de una alternativa.
La energía alternativa, cualquier fuente de energía que proporciona una alternativa al statu quo. Fuentes de energía renovable que no producen emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático antropogénico. En energiaalternativa.es nuestro objetivo es cubrir la energía solar, eólica, biomasa, hidroeléctrica, geotérmica y otras fuentes de energía neutras en carbono que ayudarán a la humanidad en su transición hacia un futuro sostenible.
Energía solar
Qué mejor manera de alcanzar el estatus de Tipo I que obtener su energía directamente de la fuente – la energía solar involucra el aprovechamiento de la energía de nuestro sol. Desde las células fotovoltaicas (PV) que capturan fotones y los convierten en electricidad, hasta la energía solar térmica (STE) que aprovecha el calor del sol, la energía solar es una de las fuentes de energía alternativa más prometedoras del mercado actual.
Energía eólica
Durante miles de años, los seres humanos han aprovechado el viento para empujar velas, moler grano y bombear agua. Hoy en día, los molinos de viento utilizan turbinas para convertir la energía de rotación en electricidad que puede fluir de forma fiable a la red. A mayor escala, se prevé que los parques eólicos proporcionen hasta el 20% de la producción mundial de electricidad para 2030.
Biomasa
Y el biodiesel se encuentran entre las fuentes de energía renovable más utilizadas. En marcado contraste con los combustibles fósiles producidos por procesos geológicos que pueden durar millones de años, la biomasa se refiere típicamente a los biocombustibles que se obtienen a través de procesos biológicos como la agricultura y la digestión anaeróbica. Combustibles como el bioetanol de maíz o el biodiesel de la transesterificación de aceites vegetales arden más limpios que los combustibles fósiles convencionales y pueden ayudar a los países a mantenerse dentro de sus presupuestos de carbono.
Energía Maremotriz
El aumento y la disminución de las mareas es constante y predecible, lo que hace de la energía mareomotriz una fuente alternativa de energía viable para las regiones en las que se dispone de mareas altas. La central mareomotriz de Rance, en Francia, es la primera central mareomotriz a gran escala del mundo, y utiliza turbinas para generar electricidad, como lo hace una central hidroeléctrica para una presa. Más recientemente, el CETO, la central eléctrica undimotriz conectada a la red frente a la costa de Australia Occidental, utilizó una serie de boyas y bombas en el fondo del mar para generar electricidad.
Geotérmica
Aproximadamente 1,4 x 1021 julios de energía térmica fluye a la superficie de la Tierra cada año. Regiones con altos niveles de actividad geotérmica como Islandia e Indonesia pueden aprovechar esta energía geotérmica disponible en conductos de magma y aguas termales para hacer girar turbinas que generan electricidad o proporcionan calefacción natural a los hogares. Esto sería lo que entendemos como energía alternativa.
Cada día se produce una cantidad de dióxido de carbono que continuará en la atmósfera pasados cien años.
La consecuencia de este aumento de dióxido de carbono es que aumente también la temperatura de la Tierra. A esto llamamos comúnmente «Efecto Calentamiento Global». Una solución a este fenómeno sería replantearse la tecnología actual con energías alternativas que no emitan dióxido de carbono, manteniendo en lo posible los mismos costes. Por esto también entendemos como energía alternativa.
Para 2050, un tercio de la energía mundial deberá provenir de la energía solar, eólica y de otros recursos renovables. ¿Quién lo dice? British Petroleum y Royal Dutch Shell, dos de las mayores compañías petroleras del mundo. El cambio climático, el crecimiento de la población y el agotamiento de los combustibles fósiles significan que las energías renovables tendrán que desempeñar en el futuro un papel más importante que el actual.
La energía alternativa se refiere a las fuentes de energía que no tienen consecuencias no deseadas como, por ejemplo, los combustibles fósiles o la energía nuclear. Las fuentes de energía alternativas son renovables y se considera que son fuentes de energía «gratuitas». Todas ellas tienen menores emisiones de carbono, en comparación con las fuentes de energía convencionales. Estos incluyen la energía de la biomasa, la energía eólica, la energía solar, la energía geotérmica y las fuentes de energía hidroeléctrica. Combinado con el uso del reciclaje, el uso de energías alternativas limpias, como el uso doméstico de sistemas de energía solar, ayudará a asegurar la supervivencia del hombre en el siglo XXI y más allá.
Energía solar
Desde una perspectiva ambiental, la energía solar es lo mejor que existe. Un sistema fotovoltaico de 1,5 kilovatios mantendrá más de 50.000 kilogramos de dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero, fuera de la atmósfera durante los próximos 25 años. El mismo sistema solar también evitará la necesidad de quemar 30.000 kilogramos de carbón. Con la energía solar, no hay lluvia ácida, ni smog urbano, ni contaminación de ningún tipo.
La humanidad ha estado loca por no haberse molestado en aprovechar la energía del sol hasta ahora. Piensa en esto. Salga afuera en un día soleado. La luz que caía sobre tu cara dejaba al Sol a sólo 8 minutos. En esos 8 minutos viajó 150 millones de kilómetros. Esos fotones se están arrastrando y cuando golpean su módulo fotovoltaico usted puede convertir ese movimiento en electricidad. Como tecnología, la fotovoltaica no es tan brillante como ese nuevo vehículo deportivo que la televisión nos dice que anhelemos. Pero en muchos sentidos, la energía fotovoltaica es una tecnología mucho más elegante y sofisticada.
Ya sea para su negocio o para su casa, ¿por qué no invertir en paneles solares? los paneles solares de hoy en día son a prueba de bombas y a menudo vienen con una garantía de 25 años o más. Sus paneles solares pueden sobrevivirle. También son modulares: puede empezar con un sistema pequeño y ampliarlo con el tiempo. Los paneles solares son ligeros (pesan alrededor de 10 kilogramos), así que si te mueves puedes llevar el sistema contigo.
Sistemas interactivos de red y medición neta
Algunas empresas de servicios públicos se oponen a la medición neta. Normalmente el problema no es el dinero, sino el control. Ellos no quieren tu jugo en sus cables o no quieren sentar un precedente que podría volverse en su contra. Hay algunas tecnologías de generación distribuida que están llegando a su fin y que las empresas de servicios públicos definitivamente no querrán compensar, incluyendo celdas de combustible y microturbinas de 50 kw del tamaño de barriles de cerveza. Sin embargo, en los EE.UU. y Australia los proveedores de electricidad se están volviendo más partidarios de los esquemas de recompra de energía solar y ahora las empresas pueden aprovechar las ventajas de los diferentes proveedores de gas y electricidad y comprar los más económicos.
Los defensores de la energía solar se deleitan en golpear a las empresas de servicios públicos. Pero a pesar de todas sus fallas, la industria ha encordado una cantidad asombrosa de alambre. Rara vez un estadounidense, australiano o europeo se encuentra a más de 15 metros de una toma de corriente. Es un milagro cotidiano que damos por sentado. Desde una perspectiva de ingeniería, la red es un recurso tremendo. Un sistema fotovoltaico conectado a la red será más eficiente, posiblemente más ecológico y sin duda más barato que uno de tipo «backwoods». Más eficiente porque el inversor puede seguir la «curva de potencia máxima» de los módulos en lugar de la tensión más baja necesaria para recargar las baterías. Podría decirse que es más ecológico porque no necesita pilas, que contienen productos químicos cáusticos, emiten gases sulfurosos y, finalmente, se desgastan. Y mucho más barato porque, con la red como respaldo, usted no tiene que comprar baterías, controlador de carga, panel de control o generador. Bajar el precio es crítico, porque nadie en la red necesita energía fotovoltaica, al menos no de la misma manera que un propietario de vivienda fuera de la red la necesita. Ya tenemos zumo. Puede ser de una bomba nuclear, puede ser de una planta de carbón, puede ser hidroeléctrica (o «salmón encarnado»), pero está ahí. Para vender sistemas fotovoltaicos conectados a la red hay que bajar el precio y luego ayudar a los clientes potenciales a entender que la energía solar es para el carbón como un croissant es para un Twinkie. A nivel visceral, muchas personas ya comprenden la diferencia clave entre los combustibles fósiles y la energía renovable. Uno es robarles a nuestros hijos, el otro no.
El coste actual de los paneles solares significa que los sistemas interactivos de la red no se pagan por sí mismos en términos de ahorro de costes en comparación con la electricidad de la red. A pesar de ello, muchas personas con casas conectadas a la red están optando por instalar sistemas solares interactivos, ya que no generan gases de efecto invernadero al generar electricidad, a diferencia de las centrales eléctricas de carbón. Numerosos estudios han demostrado que la cantidad equivalente de electricidad utilizada para fabricar un panel solar es generada por el panel en los dos primeros años de funcionamiento, por lo que un panel solar reembolsará su «deuda» de gases de efecto invernadero dentro de este plazo.
Energía eólica
Las sociedades se han aprovechado de la energía eólica durante miles de años. El primer uso conocido fue en el 5000 a.C. cuando la gente usaba velas para navegar el río Nilo. Los persas ya habían estado usando molinos de viento durante 400 años en el año 900 d.C. para bombear agua y moler granos. Los molinos de viento pueden haber sido desarrollados en China antes del año 1 d.C., pero la documentación escrita más antigua proviene del año 1219. Los cretenses utilizaban «literalmente cientos de molinos de viento con rotor de velas[para] bombear agua para los cultivos y el ganado».
Hoy en día, la gente se está dando cuenta de que la energía eólica «es una de las nuevas fuentes de energía más prometedoras» que puede servir como alternativa a la electricidad generada a partir de combustibles fósiles. El costo de la energía eólica se ha reducido en un 15% con cada duplicación de la capacidad instalada en todo el mundo, y la capacidad se ha duplicado tres veces durante los años 90 y 2000. En 1999, la capacidad mundial de energía eólica superó los 10.000 megavatios, lo que equivale aproximadamente a 16.000 millones de kilovatios-hora de electricidad. Eso es suficiente para servir a más de 5 ciudades del tamaño de Miami, según la Asociación Americana de Energía Eólica. Cinco Miamis pueden no parecer significativos, pero si damos los pasos previstos en un futuro próximo, la energía eólica podría ser una de nuestras principales fuentes de electricidad.
Aunque la energía eólica es ahora más asequible, más disponible y libre de contaminación, tiene algunos inconvenientes. La energía eólica sufre la misma falta de densidad energética que la radiación solar directa. El hecho de que sea una «fuente muy difusa» significa que «se requiere un gran número de aerogeneradores (y, por lo tanto, grandes extensiones de terreno) para producir cantidades útiles de calor o electricidad». Pero los aerogeneradores no se pueden instalar en todas partes simplemente porque muchos lugares no son lo suficientemente ventosos para la generación de energía adecuada. Cuando se encuentra un lugar apropiado, construir y mantener un parque eólico puede ser costoso. «Es una tecnología muy intensiva en capital.» Si los tipos de interés que se cobran por la fabricación de equipos y la construcción de una planta son altos, entonces el consumidor tendrá que pagar más por esa energía. «Un estudio reveló que si los parques eólicos se financiaran en las mismas condiciones que las plantas de gas, su coste se reduciría en casi un 40%». Afortunadamente, cuantas más instalaciones se construyan, más barata será la energía eólica.
Pero cada vez es mayor la energía que se emplea para encontrar muchas otras fuentes alternativas de energía y hacerlas viables, como la energía geotérmica, la energía de las olas y la biomasa.