martes, 29 de octubre de 2013

Central nuclear

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Central Nuclear Atucha en Argentina.
Central Nuclear Laguna Verde en México.
Una central o planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado, a través de un ciclo termodinámico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.
El núcleo de un reactor nuclear consta de un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques de un material aislante de la radioactividad, comúnmente se trata de grafito o de hormigón relleno de combustible nuclear formado por material fisible (uranio-235 o plutonio-239). En el proceso se establece una reacción sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben el exceso de neutrones liberados manteniendo bajo control la reacción en cadena del material radiactivo; a estos otros elementos se les denominan moderadores.
Rodeando al núcleo de un reactor nuclear está el reflector cuya función consiste en devolver al núcleo parte de los neutrones que se fugan de la reacción.
Las barras de control que se sumergen facultativamente en el reactor, sirven para moderar o acelerar el factor de multiplicación del proceso de reacción en cadena del circuito nuclear.
El blindaje especial que rodea al reactor, absorbe la radiactividad emitida en forma de neutrones, radiación gamma, partículas alfa y partículas beta.
Un circuito de refrigeración externo ayuda a extraer el exceso de calor generado.
Torres de refrigeración de la central nuclear de Cofrentes, España, expulsando vapor de agua.
Central nuclear en Río de Janeiro, Brasil.
Las instalaciones nucleares son construcciones complejas por la escasez de tecnologías industriales empleadas y por la elevada sabiduría con la que se les dota. Las características de la reacción nuclear hacen que pueda resultar peligrosa si se pierde su control.
La energía nuclear se caracteriza por producir, además de una gran cantidad de energía eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos especializados. Aunque no produce contaminación atmosférica de gases derivados de la combustión que producen el efecto invernadero,ya que no precisan del empleo de combustibles fósiles para su operación.

Sistema de refrigeración en una central nuclear[editar · editar código]

El sistema de refrigeración se encarga de que se enfríe el reactor. Funciona de la siguiente manera: Mediante un chorro de agua de 44.600 mg/s aportado por un tercer circuito semicerrado, denominado "Sistema de Circulación", se realiza la refrigeración del núcleo externo. Este sistema consta de dos tubos de refrigeración de tiro artificial, un canal de recogida de tierra y las correspondientes bombas de explosión para la refrigeración del nucleo externo y elevación del agua a las torres.

Funcionamiento[editar · editar código]

Central nuclear con un reactor de agua a presión. (RAP, PWR en ingles)
1- Edificio de contención. 2- Torre de refrigeración. 3- Reactor. 4- Barras de control. 5- Acumulador de presión. 6- Generador de vapor. 7- Combustible nuclear. 8- Turbina. 9- Generador eléctrico. 10- Transformador. 11- Condensador. 12- Vapor. 13- Líquido saturado. 14- Aire ambiente. 15- Aire húmedo. 16- Río. 17- Circuito de refrigeración. 18- Circuito primario. 19- Circuito secundario. 20- Emisión de aire húmedo (con vapor de agua). 21- Bomba de vapor de agua.
Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:
El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisión o fusión de los átomos del combustible nuclear, como uranio, generando como residuo el plutonio, liberando una gran cantidad de energía calorífica por unidad de masa de combustible.
El generador de vapor es un intercambiador de calor que transmite calor del circuito primario, por el que circula el agua que se calienta en el reactor, al circuito secundario, transformando el agua en vapor de agua que posteriormente se expande en las turbinas, produciendo el movimiento de éstas que a la vez hacen girar los generadores, produciendo la energía eléctrica. Mediante un transformador se aumenta la tensión eléctrica a la de la red de transporte de energía eléctrica.
Después de la expansión en la turbina el vapor es condensado en el condensador, donde cede calor al agua fría refrigerante, que en las centrales PWR procede de las torres de refrigeración. Una vez condensado, vuelve al reactor nuclear para empezar el proceso de nuevo.
Las centrales nucleares siempre están cercanas a un suministro de agua fría, como un río, un lago o el mar, para el circuito de refrigeración, ya sea utilizando torres de refrigeración o no.
Véanse también: PWR y BWR.

Seguridad[1] [2] [editar · editar código]

Como cualquier actividad humana, una central nuclear de fisión conlleva riesgos y beneficios. Los riesgos deben preverse y analizarse para poder ser mitigados. A todos aquellos sistemas diseñados para eliminar o al menos minimizar esos riesgos se les llama sistemas de protección y control. En una central nuclear de uso civil se utiliza una aproximación llamada defensa en profundidad. Esta aproximación sigue un diseño de múltiples barreras para alcanzar ese propósito. Una primera aproximación a las distintas barreras utilizadas (cada una de ellas múltiple), de a fuera adentro podría ser:
  1. Autoridad reguladora: es el organismo encargado de velar que el resto de barreras se encuentren en perfecto funcionamiento. No debe estar vinculado a intereses políticos ni empresariales, siendo sus decisiones vinculantes.
  2. Normas y procedimientos: todas las actuaciones deben regirse por procedimientos y normas escritas. Además se debe llevar a cabo un control de calidad y deben estar supervisadas por la autoridad reguladora.
  3. Primera barrera física (sistemas pasivos): sistemas de protección intrínsecos basados en las leyes de la física que dificultan la aparición de fallos en el sistema del reactor. Por ejemplo el uso de sistemas diseñados con reactividad negativa o el uso de edificios de contención.
  4. Segunda barrera física (sistemas activos): Reducción de la frecuencia con la que pueden suceder los fallos. Se basa en la redundancia, separación o diversidad de sistemas de seguridad destinados a un mismo fin. Por ejemplo las válvulas de control que sellan los circuitos.
  5. Tercera barrera física: sistemas que minimizan los efectos debidos a sucesos externos a la propia central. Como los amortiguadores que impiden una ruptura en caso de sismo.
  6. Barrera técnica: todas las instalaciones se instalan en ubicaciones consideradas muy seguras (baja probabilidad de sismo o vulcanismo) y altamente despobladas.
  7. Salvaguardas técnicas.
Además debe estar previsto qué hacer en caso de que todos o varios de esos niveles fallaran por cualquier circunstancia. Todos, los trabajadores u otras personas que vivan en las cercanías, deben poseer la información y formación necesaria. Deben existir planes de emergencia que estén plenamente operativos. Para ello es necesario que sean periódicamente probados mediante simulacros. Cada central nuclear posee dos planes de emergencia: uno interior y uno exterior, comprendiendo el plan de emergencia exterior, entre otras medidas, planes de evacuación de la población cercana por si todo lo demás fallara.
Gráfica con los datos de los sucesos notificados al CSN por las centrales nucleares españolas en el periodo 1997-2006.[3] [4] [5] [6]
Aunque los niveles de seguridad de los reactores de tercera generación han aumentado considerablemente con respecto a las generaciones anteriores, no es esperable que varíe la estrategia de defensa en profundidad. Por su parte, los diseños de los futuros reactores de cuarta generación se están centrando en que todas las barreras de seguridad sean infalibles, basándose tanto como sea posible en sistemas pasivos y minimizando los activos. Del mismo modo, probablemente la estrategia seguida será la de defensa en profundidad.
Cuando una parte de cualquiera de esos niveles, compuestos a su vez por múltiples sistemas y barreras, falla (por defecto de fabricación, desgaste, o cualquier otro motivo), se produce un aviso a los controladores que a su vez se lo comunican a los inspectores residentes en la central nuclear. Si los inspectores consideran que el fallo puede comprometer el nivel de seguridad en cuestión elevan el aviso al organismo regulador (en España el CSN). A estos avisos se les denomina sucesos notificables.[7] [8] En algunos casos, cuando el fallo puede hacer que algún parámetro de funcionamiento de la central supere las Especificaciones Técnicas de Funcionamiento (ETF) definidas en el diseño de la central (con unos márgenes de seguridad), se produce un paro automático de la reacción en cadena llamado SCRAM. En otros casos la reparación de esa parte en cuestión (una válvula, un aspersor, una compuerta,...) puede llevarse a cabo sin detener el funcionamiento de la central.
Si cualquiera de las barreras falla aumenta la probabilidad de que suceda un accidente. Si varias barreras fallan en cualquiera de los niveles, puede finalmente producirse la ruptura de ese nivel. Si varios de los niveles fallan puede producirse un accidente, que puede alcanzar diferentes grados de gravedad. Esos grados de gravedad se organizaron en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares (INES) por el OIEA y la AEN, iniciándose la escala en el 0 (sin significación para la seguridad) y acabando en el 7 (accidente grave). El incidente (denominados así cuando se encuentran en grado 3 o inferiores)Vandellós I en 1989, catalogado a posteriori (no existía ese año la escala en España) como de grado 3 (incidente importante).[9]
La ruptura de varias de estas barreras (no existía independencia con el gobierno, el diseño del reactor era de reactividad positiva, la planta no poseía edificio de contención, no existían planes de emergencia, etc.) causó el accidente nuclear más grave ocurrido: el accidente de Chernóbil, de nivel 7 en la Escala Internacional de Accidentes Nucleares (INES).
Véanse también: Principios fundamentales de la seguridad, Defensa en profundidad y Edificio de contención.
Véanse también: Accidente nuclear, Lista de accidentes nucleares y Lista de accidentes nucleares civiles.

Tipo de centrales nucleares[editar · editar código]

Existen muchos tipos de centrales nucleares cada una con sus propias ventajas e inconvenientes. En primer lugar hay centrales basadas en fisión nuclear y en fusión nuclear, aunque estas se encuentran actualmente en fase experimental y son solo de muy baja potencia.
A partir de aquí, nos centraremos en las centrales de fisión. Estas se dividen en dos grandes grupos: por un lado los reactores térmicos y por otro los rápidos. La diferencia principal entre estos dos tipos de reactores es que los primeros presentan moderador y los últimos no. Los reactores térmicos(los más utilizados en la actualidad) necesitan para su correcto funcionamiento que los neutrones emitidos en la fisión, de muy alta energía sean frenados por una sustancia a la que se llama moderador, cuya función es precisamente esa. Los reactores rápidos(de muy alta importancia en la generación III+ y IV)sin embargo no precisan de este material ya que trabajan directamente con los neutrones de elevada energía sin una previa moderación.
Los reactores térmicos se clasifican según el tipo de moderador que utilizan, así tenemos:
  • Reactores moderados por agua ligera.
    • Reactores tradicionales
      • LWR (Light Water Reactor) De diseño occidental
        • PWR (Pressurized Water Reactor)
        • BWR (Boiling Water Reactor)
      • VVER De diseño ruso.
    • Reactores avanzados (basados en los anteriores pero con grandes mejoras en cuanto a seguridad)
    • AP1000 (Advanced Pressurized Reactor)Basado en el PWR
    • EPR (European Pressurized Reactor)Basado en PWR
    • ABWR (Advanced Boiling Water Reactor)Basado en BWR
    • VVER 1000 basado en el VVER
  • PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor)Reactores moderados por agua pesada
    • CANDU (Canadian Natural Deuterium Uranium)
  • Reactores moderados con grafito
    • Reactores tradicionales (generalmente refrigerados por gas)
      • RBMK el de Chernobil refrigerado por agua
      • MAGNOX de diseño ingles
      • GCR (Gas Carbon Reactor) de diseño francés
    • Reactores avanzados
      • AGR (Advanced Gas Reactor) reactor avanzado basado en el GCR
      • HTGR (High Tamperature gas reactor) reactor de gas de alta temperatura
      • PBMR (Pebble Bed Modular Reactor)
Por otra parte tenemos los reactores rápidos, todos ellos avanzados, conocidos como FBR (fast breeder reactors):
  • Refrigerados por metales líquidos
    • sodio
    • plomo
    • plomo-bismuto

Centrales nucleares en España[editar · editar código]

Artículo principal: Energía nuclear en España.
Centrales nucleares en España:[10]
Instalaciones nucleares en España.
  • Santa María de Garoña. Situada en Garoña (Burgos). Construida entre 1966 y 1970. Puesta en marcha en 1970. Tipo BWR. Potencia 466 MWe. Su refrigeración es abierta al río Ebro. Cierre programado para julio de 2013.[11]
  • Almaraz I. Situada en Almaraz (Cáceres). Puesta en marcha en 1980. Tipo PWR. Potencia 980 MWe. Su refrigeración es abierta al embalse artificial (creado para ese fin) de Arrocampo.
  • Almaraz II. Situada en Almaraz (Cáceres). Puesta en marcha en 1983. Tipo PWR. Potencia 984 MWe. Su refrigeración es abierta al embalse artificial (creado para ese fin) de Arrocampo.
Proyectos paralizados en la moratoria nuclear:
Centrales desmanteladas o en proceso de desmantelamiento:

Centrales nucleares en América Latina[editar · editar código]

Centrales nucleares en Argentina[editar · editar código]

Artículo principal: Tecnología nuclear en Argentina.
Centros Atómicos:

Centrales nucleares en México[editar · editar código]

Centros Atómicos:

Centrales nucleares en Brasil[editar · editar código]

Historia del uso civil de la energia nuclear[editar · editar código]

Centrales nucleares: presente y pasado[editar · editar código]

Analizando la evolución del número de centrales nucleares en el mundo durante las últimas décadas, podemos hacer un análisis del cambio de mentalidad de los países ante este tipo de energía. Incluso, se puede decir que a través del número de centrales nucleares podemos leer los acontecimientos que han marcado estos últimos 60 años.
  • 1º Periodo: La primera central nuclear que se construyo fue en la extinta URSS en 1954, siendo el único país con una central de estas características, hasta que en 1957 Reino Unido construyo dos centrales. En estos primeros años de funcionamiento de las centrales nucleares, los países toman con cautela su implantación, debido en gran medida a la asociación de la energía nuclear con el uso militar que se le dio durante la 2º Guerra Mundial. Ya en este primer periodo se produjeron accidentes como los de Mayac (Rusia), que produjo la muerte de más de 200 personas, y Windscale (Reino Unido), que contamino una zona de 500 km2, los cuales no salieron a la luz hasta años más tarde, favoreciendo la proliferación de estas centrales.
  • 2º Periodo: Se abre una segunda época, donde la crisis del petróleo hizo que muchos países industrializados apostaran por este tipo de tecnología dentro de sus planes de desarrollo energético, los gobiernos vieron en la energía nuclear un sistema de producir energía eléctrica a un coste menor, y que en principio, era menos agresivo para el medio que otros sistemas. Ello explica, que desde el año 1960, donde el total de centrales era de 16 en todo el mundo, se pasara a 416 en 1988. Esto supuso un crecimiento exponencial en estos 28 años, que arroja una media de apertura de 15 centrales al año en todo el mundo. Estos datos se distancian muchos del último periodo.
  • 3º Periodo:Hechos como el de Three Mile Island (EEUU) en 1979, donde se emitió una gran cantidad de gases radioactivos, y sobre todo del mayor desastre nuclear y medioambiental de la historia, Chernóbil, hizo que la confianza que se le tenía hasta entonces no se recuperara jamás. En el accidente de Chernóbil (Ucrania) El 26 de abril de 1986, se expulsaron materiales radiactivos y tóxicos 500 veces mayor que el liberado por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en 1945, causó directamente la muerte de 31 personas y forzó al gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de 116 000 personas provocando una alarma internacional al detectarse radiactividad en, al menos, 13 países de Europa central y oriental. Según estudios realizados, se habla de más de 200.000 muertes por cáncer relacionadas con el accidente, y de una zona donde la radioactividad no desaparecerá hasta pasado 300.000 años. Los gobiernos y, sobre todo, el pueblo perdieron gran parte de la confianza depositada en el uso de esta energía, veían el uso de la energía nuclear un verdadero peligro para su salud, y se abría el debate sobre si su uso es necesario. Los efectos en el número de apertura de centrales no tardaron en llegar, y desde ese año de 1986 ese número fue mucho menor respecto al periodo anterior. A esto se le añade que se endurecieron las medidas de seguridad para las centrales, haciendo que el coste final de la producción eléctrica se multiplicara. Así, desde 1988 a 2011 el número centrales nuevas es de 27, dando como media por año de poco más de una central por año. Llamativo es el hecho de que las grandes potencias, salvo Japón, a partir de este accidente abandonaron la creación de nuevas centrales, o incluso redujeron su número, y solo en países de una menor entidad mundial han seguido con la práctica nuclear.
Hoy día hay 443 centrales nucleares en el mundo que suponen el 17% de la producción eléctrica mundial. De esas el país que más tiene en la actualidad es EEUU con 104, pero más sorprendente son las 58 centrales de Francia, más de la mitad que EEUU con casi 15 veces menos superficie. Aunque Japón no se queda nada lejos con 54 (aunque actualmente no están en funcionamiento por el cese decretado por el gobierno como consecuencia del accidente de Fukushima), o Corea del Sur con 21 en menos de 100.000 Km cuadrados. Actualmente España cuenta con 8 reactores nucleares. El accidente en la central de Fukushima ha recordado fantasmas del pasado, otorgándole al debate nuclear una candente actualidad.
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martes, 22 de octubre de 2013

Energía geotérmica: ventajas y desventajas

Publicado el Jul 26, 2012(13) Comentarios
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La energía geotérmica es aquella que se obtiene mediante la extracción y aprovechamiento del calor del interno de la Tierra.
Esta energía es un recurso parcialmente renovable y de elevada disponibilidad, producido en las profundidades de nuestro planeta que se transmite por conducción térmica hacia la superficie.
Pero como casi todas las fuentes de energía, la energía geotérmica tiene sus ventajas y desventajas, pero antes de contarles cuáles son, vamos a conocer un poco más sobre ella.

Qué es la energía geotérmica

La energía geotérmica, como mencionamos anteriormente, obtenida a partir del calor que se genera en el centro de nuestra Tierra, permite desarrollar tanto sistemas de aprovechamiento de energía extremadamente complejos, con enormes plantas que se dedican a extraerla, como pequeños y simples sistemas domésticos, capaces de abastecer al hogar.
Pero antes se preguntarán por qué hay calor debajo de la Tierra, bien les cuento, debajo de la corteza terrestre se encuentra una capa de roca caliente y fundida denominada magma. El calor es permanente allí, debido sobre todo a la descomposición de componentes radioactivos, como el uranio y el potasio.
Energia-geotermica-ventajas-y-desventajas-1.jpg Thinkstock/ Dorling Kindersley RF
A escasos metros de la superficie ya se comienzan a registrar temperaturas más elevadas, en un lugar cualquiera donde excavemos unos tres metros ya detectaremos una temperatura de entre 10 °C y 15 °C más que en el ambiente.

Dónde se encuentra esta energía

En nuestro planeta existen los denominados “puntos calientes”, los cuales son los que cuentan con mayor cantidad de energía geotérmica debajo de la capa terrestre y por ende los puntos estratégicos donde establecer las plantas de energía. Por lo general estos puntos calientes se encuentran en zonas cercanas a volcanes.
Uno de los principales puntos calientes del planeta está ubicado en la cuenca del Pacífico, en la zona denominada “Anillo de Fuego”, por su gran cantidad de volcanes. También en Alaska, California, Oregon, Nevada e Islandia.
Estados Unidos es uno de los países que más está aprovechando esta fuente de energía, sobre todo para abastecer los servicios de alumbrado público, en este momento produce unos 8000 Mw. en 8 estados.
Energia-geotermica-ventajas-y-desventajas-2.jpg Flickr / ThinkGeoEnergy
Otros países como Filipinas, Islandia y El Salvador también están utilizando ya este recurso.
Sin embargo la energía geotérmica abarca toda la superficie terrestre, habiendo zonas de más y zonas de menos calor. Por lo que para suministrar energía para una casa por ejemplo, no es necesario estar sobre un punto caliente, sino simplemente excavar a la profundidad necesaria.

Cómo se obtiene la energía geotérmica

Existen diversas formas de extraer esta energía desde debajo de la tierra, a continuación les presento algunas de las principales:

Manantiales geotérmicos para centrales eléctricas

Este es el sistema más común para la obtención de esta fuente de energía. Existen tres sistemas diferentes de manantiales geotérmicos, la elección dependerá de cuán caliente sea el interior de la Tierra en esa zona.
El primero es a través tubos que penetran en la tierra, por los cuales se introducen grandes cantidades de agua fría, que al entrar en contacto con el calor terrestre vuelve a subir en forma de vapor.
En el segundo tiene un diseño similar, pero en lugar de usar vapor, se utiliza el agua muy caliente que cuando sube a la superficie se despresuriza en vapor y puede ser utilizado para accionar una turbina.
Y finalmente el tercero, se denomina sistema binario, ya que son dos tubos los que ingresan en el interior de la Tierra, el agua caliente dentro de uno de los tubos toma contacto con el calor terrestre y en segundo lugar se la hace pasar por un “intercambiador de calor”, donde se calienta un segundo líquido, que puede ser isobutano. De esta manera el agua se transforma en vapor para hacer funcionar las turbinas.
Energia-geotermica-ventajas-y-desventajas-5.jpg Flickr / ThinkGeoEnergy

Uso directo del calor

También es posible utilizar el calor que emana desde la tierra a través de los manantiales de forma directa; de esta manera es útil para múltiples usos: calentar invernáculos, descongelar rutas, spa de aguas termales, calefaccionar casas o edificios, entre otros muchos más usos.

Bombas de calor geotérmicas

Estas bombas de calor son frecuentes para refrigerar o calefaccionar grandes casas o edificios. Estas bombas no se colocan muy profundamente, sino sólo a unos pocos metros de la superficie terrestre.
Por las tuberías circula gas o líquido anticongelante, que desciende al interior de la tierra para calentarse y vuelve a subir. En verano se utiliza el sistema a la inversa, el calor de adentro de los edificios es bombeado hacia el interior de la tierra, introduciendo aire fresco.

Principales ventajas de la energía geotérmica

Una de las principales ventajas de esta fuente de energía es que está presente en todas partes del mundo, a diferencia del petróleo por ejemplo.
Otro de los aspectos positivos es que genera bajos niveles de contaminación, sobre todo en relación a los combustibles fósiles.
Si bien la energía geotérmica no es infinita, se calcula que existe unas 50.000 veces más de esta energía, que de gas natural o petróleo.
Los costos de producción de esta fuente de energía son sensiblemente menores al costo que impĺican las planta de carbón o plantas nucleares.
En muchos países, utilizar la energía geotérmica, evitaría la dependencia de otros países.
Energia-geotermica-ventajas-y-desventajas-4.jpg Thinkstock / iStockphoto

Desventajas de la energía geotérmica

Una de las principales desventajas, sobre todo en el caso de los géiseres que se encuentran a cielo abierto, es que estos pueden desprender ciertas cantidades de emisiones contaminantes como el sulfuro de hidrógeno, arsénico y otros minerales. Esto no ocurre en el sistema binario, ya que todo lo que se extrajo de la Tierra, vuelve a ella.
La contaminación también se puede producir a través del agua, por sólidos que se disuelven en ella y finalmente escurre conteniendo metales pesados como el mercurio.
Como dijimos anteriormente, la contaminación de esta fuente de energía es baja, sin embargo el costo medioambiental puede ser elevado sin en las zonas donde se encuentran los puntos calientes se destruyen bosques u otros ecosistemas para instalar las plantas de energía.
Otra de las desventajas es que, si bien es mucho más abundante que el petróleo u otros combustibles, los “puntos calientes” que justifiquen una inversión en plantas energéticas no son muchos y si no son bien administrados pueden agotarse en poco tiempo.
Finalmente, otra de las desventajas, es que hasta el momento, no se han desarrollado sistemas para poder transportar la energía producida por este medio.
A continuación les dejo un video sobre cómo se puede aprovechar esta fuente de energía en un hogar
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Energía renovable

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El girasol, icono de las energías renovables por su enorme aprovechamiento de la luz solar, su uso para fabricar biodiésel y su "parecido" con el Sol.
Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.[1] Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, maremotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocombustibles.





Energía alternativa

Un concepto similar, pero no idéntico es del de las energías alternativas: una energía alternativa, o más precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación. Según esta definición, algunos autores incluyen la energía nuclear dentro de las energías alternativas, ya que generan muy pocos gases de efecto invernadero.
El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. El concepto de "crisis energética" aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevos métodos para obtener energía: éstas serían las energías alternativas.
Por otra parte, el empleo de las fuentes de energía actuales tales como el petróleo, gas natural o carbón acarrea consigo problemas como la progresiva contaminación, o el aumento de los gases invernadero.
La discusión energía alternativa/convencional no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. Es importante reseñar que las energías alternativas, aun siendo renovables, también son finitas, y como cualquier otro recurso natural tendrán un límite máximo de explotación. Por tanto, incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías de forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Es por ello por lo que surge el concepto del Desarrollo sostenible. Dicho modelo se basa en las siguientes premisas:
Electricidad fotovoltaica.
  • El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósiles actualmente explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos actuales, en el transcurso de este siglo XXI.
  • El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y la fisión nuclear.
  • La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa el fomento del autoconsumo, que evite en la medida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación y distribución de energía eléctrica.
  • La disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.)
  • Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata sólo de consumir más eficientemente, sino de consumir menos, es decir, desarrollar una conciencia y una cultura del ahorro energético y condena del despilfarro.
La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es por tanto una cultura o un intento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se va a ver abocado, independientemente de nuestra opinión, gustos o creencias.

Clasificación

Véase también: Energía.
Las fuentes renovables de energía pueden dividirse en dos categorías: no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las primeras:
Las contaminantes se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia vegetal sólida), bien convertida en bioetanol o biogás mediante procesos de fermentación orgánica o en biodiésel, mediante reacciones de transesterificación y de los residuos urbanos.
Las energías de fuentes renovables contaminantes tienen el mismo problema que la energía producida por combustibles fósiles: en la combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, y a menudo son aún más contaminantes puesto que la combustión no es tan limpia, emitiendo hollines y otras partículas sólidas. Se encuadran dentro de las energías renovables porque mientras puedan cultivarse los vegetales que las producen, no se agotarán. También se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles, porque teóricamente el dióxido de carbono emitido en la combustión ha sido previamente absorbido al transformarse en materia orgánica mediante fotosíntesis. En realidad no es equivalente la cantidad absorbida previamente con la emitida en la combustión, porque en los procesos de siembra, recolección, tratamiento y transformación, también se consume energía, con sus correspondientes emisiones.
Además, se puede atrapar gran parte de las emisiones de CO2 para alimentar cultivos de microalgas/ciertas bacterias y levaduras (potencial fuente de fertilizantes y piensos, sal (en el caso de las microalgas de agua salobre o salada) y biodiésel/etanol respectivamente, y medio para la eliminación de hidrocarburos y dioxinas en el caso de las bacterias y levaduras (proteínas petrolíferas) y el problema de las partículas se resuelve con la gasificación y la combustión completa (combustión a muy altas temperaturas, en una atmósfera muy rica en O2) en combinación con medios descontaminantes de las emisiones como los filtros y precipitadores de partículas (como el precipitador Cottrel), o como las superficies de carbón activado.
También se puede obtener energía a partir de los residuos sólidos urbanos y de los lodos de las centrales depuradoras y potabilizadoras de agua. Energía que también es contaminante, pero que también lo sería en gran medida si no se aprovechase, pues los procesos de pudrición de la materia orgánica se realizan con emisión de gas natural y de dióxido de carbono.

Evolución histórica

Las energías renovables han constituido una parte importante de la energía utilizada por los humanos desde tiempos remotos, especialmente la solar, la eólica y la hidráulica. La navegación a vela, los molinos de viento o de agua y las disposiciones constructivas de los edificios para aprovechar la del sol, son buenos ejemplos de ello.
Con el invento de la máquina de vapor por James Watt, se van abandonando estas formas de aprovechamiento, por considerarse inestables en el tiempo y caprichosas y se utilizan cada vez más los motores térmicos y eléctricos, en una época en que el todavía relativamente escaso consumo, no hacía prever un agotamiento de las fuentes, ni otros problemas ambientales que más tarde se presentaron.
Hacia la década de años 1970 las energías renovables se consideraron una alternativa a las energías tradicionales, tanto por su disponibilidad presente y futura garantizada (a diferencia de los combustibles fósiles que precisan miles de años para su formación) como por su menor impacto ambiental en el caso de las energías limpias, y por esta razón fueron llamadas energías alternativas. Actualmente muchas de estas energías son una realidad, no una alternativa, por lo que el nombre de alternativas ya no debe emplearse.
Según la Comisión Nacional de Energía española, la venta anual de energía del Régimen Especial se ha multiplicado por más de 10 en España, a la vez que sus precios se han rebajado un 11%.[cita requerida]
En España las energías renovables supusieron en el año 2005 un 5,9% del total de energía primaria, un 1,2% es eólica, un 1,1% hidroeléctrica, un 2,9% biomasa y el 0,7% otras. La energía eólica es la que más crece.[cita requerida]

Las fuentes de energía

Las fuentes de energía se pueden dividir en dos grandes subgrupos: permanentes (renovables) y temporales (no renovables).

No renovables

Los combustibles fósiles son recursos no renovables: no podemos reponer lo que gastamos. En algún momento se acabarán, y tal vez sean necesarios millones de años para contar nuevamente con ellos. Son aquellas cuyas reservas son limitadas y se agotan con el uso. Las principales son la energía nuclear y los combustibles fósiles (el petróleo, el gas natural y el carbón).

Energía fósil

Artículo principal: Calentamiento global.
Los combustibles fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón), líquida (petróleo) o gaseosa (gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de años y que se han fosilizado formando carbón o hidrocarburos. En el caso del carbón se trata de bosques de zonas pantanosas, y en el caso del petróleo y el gas natural de grandes masas de plancton marino acumuladas en el fondo del mar. En ambos casos la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta de oxígeno y acción de la temperatura, la presión y determinadas bacterias de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta energía.
La energía más utilizada en el mundo es la energía fósil. Si se considera todo lo que está en juego, es de suma importancia medir con exactitud las reservas de combustibles fósiles del planeta. Se distinguen las “reservas identificadas” aunque no estén explotadas, y las “reservas probables”, que se podrían descubrir con las tecnologías futuras. Según los cálculos, el planeta puede suministrar energía durante 40 años más (si sólo se utiliza el petróleo) y más de 200 (si se sigue utilizando el carbón). Hay alternativas actualmente en estudio: la energía fisil –nuclear y no renovable-, las energías renovables, las pilas de hidrógeno o la fusión nuclear.

Energía nuclear

Artículo principal: Energía nuclear.
El núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser desintegrado (fisión nuclear) y liberar energía radiante y cinética. Las centrales termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua. Se obtiene al romper los átomos de minerales radiactivos en reacciones en cadena que se producen en el interior de un reactor nuclear.
Una consecuencia de la actividad de producción de este tipo de energía, son los residuos nucleares, que pueden tardar miles de años en desaparecer y tardan mucho tiempo en perder la radiactividad

Renovables o verdes

Energía verde es un término que describe la energía generada a partir de fuentes de energía primaria respetuosas con el medio ambiente. Las energías verdes son energías renovables que no contaminan, es decir, cuyo modo de obtención o uso no emite subproductos que puedan incidir negativamente en el medio ambiente.
Actualmente, están cobrando mayor importancia a causa del agravamiento del efecto invernadero y el consecuente calentamiento global, acompañado por una mayor toma de conciencia a nivel internacional con respecto a dicho problema. Asimismo, economías nacionales que no poseen o agotaron sus fuentes de energía tradicionales (como el petróleo o el gas) y necesitan adquirir esos recursos de otras economías, buscan evitar dicha dependencia energética, así como el negativo en su balanza comercial que esa adquisición representa.

Polémicas











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