FUENTES DE ENERGÍA

2ª Bachiller - C

*GEOGRAFIA*

La industria es el conjunto de procesos y actividades que tienen como finalidad transformar las materias primas en productos elaborados. Existen diferentes tipos de industrias, según sean los productos que fabrican. Por ejemplo, la industria alimentaría se dedica a la elaboración de productos destinados a la alimentación. Para su funcionamiento, la industria necesita materias primas y fuentes de energía para transformarlas.

La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.

Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenio humano también había desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulica para moler los cereales o preparar el hierro en las ferrerías, o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolución vino con la máquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural.

Por consiguiente, las fuentes de energía son los recursos que proporcionan energía útil para diversas aplicaciones, como la industria.

Las fuentes de energía las dividiremos en dos: primarias (junto a las renovables) y secundarias.

FUENTES PRIMARIAS

Se denomina energía primaria a los recursos naturales disponibles en forma directa (como la energía hidráulica, eólica y solar) o indirecta (después de atravesar por un proceso minero, como por ejemplo el petróleo el gas natural, el carbón mineral, etc.) para su uso energético sin necesidad de someterlos a un proceso de transformación.
Se refiere al proceso de extracción, captación o producción (siempre que no conlleve transformaciones energéticas) de portadores energéticos naturales, independientemente de sus características.

Las energías primarias serian: petróleo crudo, gas natural (en condiciones de consumo residencial pasa a ser considerado energía secundaria), biomasa, carbón, hídrico, leña. Energía nuclear, biogás, eólica, solar, geotermia e hidráulica.

El consumo energético se incrementó desde que España inició su industrialización, pero alcanzó su mayor auge a partir de la década de 1960 como consecuencia de la aceleración del desarrollo urbano e industrial y del transporte. Se basó inicialmente en el carbón (primera revolución industrial) y después en el petróleo, que es hoy la fuente de energía de consumo mayoritario, seguida por el carbón y la energía nuclear.

Las fuentes de energía primarias más importantes y que más se utilizarán en España serían el petróleo, gas natural, carbón, energía nuclear, eólica, solar e hidráulica.

El carbón es una roca estratificada combustible de color negro que se forma por la descomposición de restos vegetales a lo largo de millones de años. La calidad del carbón y su poder calorífico dependen de la antigüedad de este proceso: antracita y hulla (era primaria, carbonífero) y lignito (era secundaria).
El carbón está en pequeñas manos y suele ser dificultoso de extraer. Mayoritariamente se encuentra en países del tercer mundo ya que sale más barato y rentable cerrar las minas de España que no dan suficiente dinero, y exportarlo de allí.
La producción de carbón se localiza en trece grandes cuencas, entre las que destacan las de la zona asturiana, leonesa y palentina, pero no permite el autoabastecimiento y resulta necesario importar.

Su destino fundamental es producir electricidad en centrales térmicas (80%), que acoplan su producción a la de las centrales hidroeléctricas: cuando hay un año de buena hidraulicidad desciende la termoelectricidad. Las centrales se localizan de forma dispersa, aunque influye la existencia de carbón y de agua para refrigerarlas. Su desventaja principal es la contaminación que producen las centrales que utilizan carbones con alto contenido en azufre, causantes de la lluvia ácida, entre otros problemas. Otros destinos del carbón son la industria siderúrgica y cementera.

El carbón suministra el 24% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de electricidad, con 40% de la producción mundial (cifras de 2003).
Aplicaciones principales del carbón:
-Combustible. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aun hoy sigue siendo usado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los países desarrollados ha sido desplazado por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, electricidad).
-Carboquímica. Actualmente (2006) la carboquímica es practicada principalmente en África del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo: amoniaco, metanol o gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch.
-Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica. En los últimos años se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del carbón.
-Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en ello 12% de la producción mundial de carbón (cifras de 2003).
-Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.

PRODUCCIÓN DE CARBÓN 1935-2003

En la siguiente grafica observamos la producción de carbón desde el año 1935 hasta el 2003. Podríamos diferenciar dos partes, la primera que abarcaría desde el año 1935 hasta el año 1975, a partir del cual se produce un aumento masivo que llegaría a su máximo en el año 1985, a raíz de diversas causas. Y que disminuiría paulatinamente hasta llegar el año 2003 donde se producen más de 6000 toneladas equivalentes de petróleo.
Esto se debe a que durante la primera revolución industrial el carbón tuvo un papel hegemónico y su producción creció gracias al proteccionismo frente a la competencia de carbones extranjeros más baratos. Esta expansión se prolongo hasta la posguerra, pues el aislamiento español que siguió a la guerra civil dificultó la incorporación de otras tecnologías. El final de la autarquía supuso su masiva sustitución por el petróleo; el consumo descendió y empezó el cierre de minas. La crisis energética de 1975 impulsó de nuevo el consumo de este para reducir la dependencia del petróleo.Pero, desde 1984, la producción descendió de nuevo a causa de los numerosos problemas que presenta la minería del carbón:

• Algunos ricos yacimientos se han agotado y otros son de baja calidad, lo que limita su uso.

• Muchos presentan dificultades de explotación, derivadas de que un tercio de las minas son subterráneas, con vetas muy fracturadas y poco espesas, que hacen difícil utilizar maquinas de extracción de gran potencia y son propicias a los accidentes. Además la poca limpieza con que se presenta el carbón hace necesario el lavado. Todo ello se traduce en un incremento de los costes (el carbón nacional es seis veces más caro que el importado).

• Existe un acusado minifundismo empresarial, pues, aparte de la gran compañía estatal (Hunosa), hay numerosas privadas, poco capitalizadas, que producen con altos costes y baja rentabilidad.

• Ha disminuido la demanda doméstica e industrial (crisis de la siderurgia).

• La entrada en la Unión Europea liberalizó los precios frente al proteccionismo tradicional y obligó a presentar en 1990 un plan de reconversión para acabar progresivamente con las ayudas estatales a la producción y al consumo, que finalizarán definitivamente en 2010.

Entre otras causas, aparece un aumento en la producción ya que para la producción energética, se lleva a cabo principalmente a partir de la energía nuclear y del carbón, dada la pobreza de hidrocarburos (petróleo y gas natural) que padece España.

El petróleo el un aceite mineral, de color muy oscuro, compuesto por una mezcla de hidrocarburos. Se forma por la descomposición de organismos marinos vegetales y animales a lo largo de millones de años, acumulados en capas sedimentarias.
El petróleo es capaz de dirigir la economía del mercado, por ello puede variar el precio a menudo y a su antojo (si aumenta o disminuye el precio afecta a la economía mundial). Por consiguiente puede crear crisis mundiales económicas. Un ejemplo es la crisis de los años 1973,1980 o 1990. Muchas de ellas la crean acontecimientos políticos y el precio del petróleo se multiplica por cuatro, cinco, etc. Y los países industrializados, al no crearlo y necesitar explotarlo, están obligados a pagar lo que se les exija.
La producción interior es escasa. Se localiza en la costa mediterránea (Tarragona) y en algunos enclaves del interior (Ayoluengo, Burgos). Por tanto, no permite el autoabastecimiento y el gran volumen de la importación supone una fuerte dependencia externa y un gasto muy considerable.

La variedad de productos petrolíferos y sus aplicaciones son numerosas, especialmente para al transporte y la industria (gasoil y gasolinas para es transporte, queroseno para la industria petroquímica, fertilizantes, etc.) se obtiene en refinerías localizadas en la costa peninsular o en las islas. España tiene una importante capacidad de refino. El problema de las refinerías es el cambio de la demanda, que aumenta las peticiones de productos ligeros. Ello obligó a reestructurar el sector, instalando plantas más adecuadas a las nuevas demandas y coordinando las empresas del sector publico, lo que cristalizó en la creación de Repsol (1986), posteriormente privatizada.

Ya que el petróleo es contaminante, como sustancias alternativas a los combustibles derivados del petróleo se encuentran el biodiésel, aceite combustible con características comparables al diésel que se extrae principalmente de las semillas oleaginosas de diferentes plantas y el bioetanol, alcohol procedente de restos vegetales, que se puede utilizar mezclándolo con otros combustibles o para la fabricación de éteres, que son bases para fabricar combustibles más ecológicos.

EVOLUCIÓN DE LOS PRECIOS DE IMPORTACIÓN DEL CRUDO DE PETRÓLEO

En la siguiente gráfica observamos la evolución de los precios de importación del crudo de petróleo desde al año 1970 hasta el 2003.
El petróleo ocupa el primer lugar en el consumo energético español. Su auge se produjo a partir de la década de 1960 con el desarrollo de la industria, que lo adoptó como fuente de energía principal por su bajo coste. La subida de su precio en 1975(como podemos observar en la gráfica) no hizo disminuir el consumo hasta 1979(segunda crisis) donde observamos que el precio llegó a alcanzar los 30 euros por barril debido a la guerra que comenzó entre Irak e Irán. Desde entonces se tomaron medidas para reducir el precio. Entre 1985 y 1995 el coste del petróleo inicio una tendencia descendente por la liberalización de su precio decretada por la OPEP. Desde entonces se precio presenta oscilaciones relacionadas con las fluctuaciones de su producción en el seno de la OPEP. En estos últimos años el precio del petróleo ha aumentado, y en la grafica observamos que en el último año, el 2003 oscilaba los 30 euros por barril.

El gas natural es una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos fósiles, solo o acompañando al petróleo o a los depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se extrae, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 o 95%, y suele contener otros gases como nitrógeno, etano, CO2, H2S, butano, propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos más pesados. Como fuentes adicionales de este recurso natural, se están investigando los yacimientos de hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las actuales de gas natural.
Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de alpechines, etc.). El gas obtenido así se llama biogás.
El gas natural que se obtiene debe ser procesado para su uso comercial o doméstico. Algunos de los gases de su composición se extraen porque no tienen capacidad energética (nitrógeno o CO2) o porque pueden depositarse en las tuberías usadas para su distribución debido a su alto punto de ebullición. El propano, butano e hidrocarburos más pesados en comparación con el gas natural son extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la combustión del gas natural. El vapor de agua también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden obstruir los gaseoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitar corrosión y olores perniciosos. Para uso doméstico, al igual que al butano, se le añade unas trazas de metil-mercaptano, para que sea fácil detectar una fuga de gas y evitar su ignición espontánea.

Generación de CO2

La combustión del gas natural, al ser un combustible fósil produce un aporte neto de CO2 a la atmósfera. Esto le diferencia de otros combustibles mas sostenibles como la biomasa, donde la tasa de producción de carbono orgánico versus emisión de carbono inorgánico durante su combustión es casi igual a uno. Sin embargo, el gas natural produce mucho menos CO2 que otros combustibles como los derivados del petróleo, y sobre todo el carbón. Además es un combustible que se quema más limpia y eficazmente.
La razón por la cual produce poco CO2 es que el principal componente, metano, contiene cuatro átomos de hidrógeno y uno de carbono.
Como ventaja añadida es un combustible más versátil, que puede utilizar en sistemas de generación más eficientes como el ciclo combinado o la pila de combustible y su obtención es más sencilla en comparación con otros combustibles. Sin embargo, su contenido energético es bajo.

Generación de energía

El gas natural puede ser empleado para producir hidrógeno que se puede utilizar en los vehículos de hidrógeno.
1 Nm3 de gas natural produce aprox. 10,4 Kwh.

Sus ventajas son su alto poder calorífico, su bajo precio y que es el combustible fósil menos contaminante.
Es una fuente de energía de consumo reciente (a partir de 1969), por lo que todavía no tiene peso excesivo, aunque se prevé su incremento.
La producción se localiza en el País Vasco (La Gaviota, con el 91%) y Huelva (marismas, 8.2%) y ha tenido un crecimiento espectacular desde 1976, multiplicándose por as de cincuenta. De todas formas, la producción española es insuficiente para el autoabastecimiento, por lo que se da también la dependencia externa, principalmente de Argelia u Libia. El previsible aumento del consumo ha llevado a ampliar las infraestructuras, que están constituidas por tres plantas de regasificación, la red básica de gasoductos y las conexiones con la red europea y con el gasoducto del Magreb, que traerá gas del interior de Argelia a través de Marruecos y del estrecho de Gibraltar. Por lo tanto, la relación entre países es muy importante en estos casos.

Los productos que se obtienen del gas son el propano, el butano y las naftas, que tienen diversas aplicaciones: uso industrial, transformación en electricidad y uso doméstico.

PRODUCCIÓN INTERIOR BRUTA DE GAS NATURAL. 1976-2002

En la siguiente grafica observamos la producción interior bruta de gas natural desde el año 1976 hasta el 2002.
Como podemos observar hay una clara subida de producción durantes los años 1988 a 1994, y se puede deber a que este combustible tiene bastantes aspectos positivos como son el alto poder calorífico, su bajo precio o que es el combustible fósil menos contaminante.
La producción española es insuficiente y tiene que recurrir al autoabastecimiento, y se ayuda mediante otros países como es Argelia o el próximo oriente. O, por ejemplo, Europa recurre a Rusia mayoritariamente.

La energía nuclear es aquella que resulta del aprovechamiento de la capacidad que tienen algunos isótopos de ciertos elementos químicos para experimentar reacciones nucleares y emitir energía en la transformación. Una reacción nuclear consiste en la modificación de la composición del núcleo atómico de un elemento, que muta y pasa a ser otro elemento como consecuencia del proceso. Este proceso se da espontáneamente entre algunos elementos y en ocasiones puede provocarse mediante técnicas como el bombardeo neutrónico u otras.

Existen dos formas de aprovechar la energía nuclear para convertirla en calor: la fisión nuclear, en la que un núcleo atómico se subdivide en dos o más grupos de partículas, y la fusión nuclear, en la que al menos dos núcleos atómicos se unen para dar lugar a otro diferente.

Energía de fisión

La fisión nuclear del uranio es la principal aplicación práctica civil de la Energía Nuclear, y se emplea en cientos de centrales nucleares en todo el mundo, en países como Francia, Japón, Estados Unidos, Alemania, Argentina, Brasil, Suecia, España, China, Rusia, Corea del Norte, México, Pakistán o India.

Tiene como principal ventaja que no utiliza combustibles fósiles con lo que no emite a la atmósfera gases tóxicos o de efecto invernadero. Esto es importante en el momento actual debido al Protocolo de Kioto que obliga a pagar una tasa por cada tonelada de CO2 emitido, estrategia seguida para evitar el calentamiento global. Sin embargo, las emisiones contaminantes indirectas derivadas de la construcción de una central nuclear, de la fabricación del combustible y de la gestión posterior de los residuos radiactivos no son despreciables.

Históricamente, las centrales nucleares fueron diseñadas con un uso militar, consiguiendo la fabricación del plutonio necesario para fabricar bombas de implosión como Fat Man, la bomba atómica lanzada sobre Nagasaki. Más tarde se comprobó que el plutonio fisible generado podía ser utilizado a su vez como combustible de fisión, aumentando enormemente la eficiencia de las centrales nucleares y reduciendo así uno de los problemas de las mismas.

Como cualquier aplicación industrial humana, las aplicaciones nucleares generan residuos, algunos muy peligrosos. Sin embargo los generan en volúmenes muy pequeños comparados con otras aplicaciones, como la industria petroquímica, y de forma muy controlada. Los residuos más peligrosos generados en la fisión nuclear son las barras de combustible, en las que se generan isótopos que pueden permanecer radiactivos a lo largo de miles de años. Son los transuránidos como el curio, el neptunio o el americio. También se generan residuos de alta actividad que deben ser vigilados, pero que tienen vidas medias cortas, es decir, duran pocos años y pueden ser controlados. Más información en Abandono de la energía nuclear

Debido a esto, actualmente los movimientos ecologistas ven en la energía nuclear una peligrosa fuente de contaminación, y grupos de opinión pública han presionado por su eliminación. Sin embargo, algunos de los gurús de los grupos ecologistas en los últimos tiempos abogan por un uso controlado de esta forma de energía mientras se desarrollan otras más seguras y limpias, como las renovables y la fusión, para poder así desechar en gran parte la quema de combustibles fósiles.

Otro problema asociado a los reactores de fisión es la susceptibilidad de ser objetivos de los terroristas, igual que lo pueden ser otras instalaciones que fabrican productos tóxicos. Sin embargo, estas instalaciones poseen niveles de seguridad más elevados que la mayoría del resto de instalaciones industriales.

Energía de fusión

El empleo pacífico o civil de la energía de fusión está en fase experimental, existiendo dudas sobre su viabilidad técnica y económica.

La fusión es otra de las energías nucleares posibles, siendo estudiada en estos momentos la viabilidad de su aplicación en centrales de producción eléctrica como el ITER, el NIF u otras. Esta posibilidad promete ser la opción más eficiente y limpia de las conocidas por el hombre para generar electricidad. Sin embargo aun faltan varios años para poder ser utilizadas.

El principio en el que se basa es juntar suficientes núcleos de deuterio y tritio mediante presión o calor hasta lograr un estado llamado plasma. En dicho estado, los átomos se disgregan y los núcleos de hidrógeno pueden chocar y fusionarse obteniendo helio. La diferencia energética entre dos núcleos de deuterio y uno de helio se emite en forma de energía que servirá para mantener el estado de plasma y para la obtención de energía.

La principal dificultad consiste en confinar una masa de materia en estado de plasma, ya que no hay recipiente capaz de soportar dichas temperaturas. Para solucionarla se está trabajando con alternativas como el confinamiento magnético y el confinamiento inercial.

El proyecto ITER, en el que participan entre otros Japón y la Unión Europea, pretende construir una central experimental de fusión y comprobar su viabilidad económica. El proyecto NIF, en una fase mucho más avanzada que ITER, pretende lo mismo en Estados Unidos usando el confinamiento inercial .

Energía Nuclear en España

Con un valor de 12.000 millones de euros en activos], la energía nuclear produce alrededor del 20-25% (según la producción de renovables y la demanda) del total de electricidad en España.
En España actualmente se encuentran en funcionamiento nueve centrales nucleares: Santa María de Garoña, Almaraz I y II, Ascó I y II, Cofrentes, Vandellós II y Trillo.
Se paralizaron en la moratoria nuclear Lemóniz, I y II, Valdecaballeros I y II y Trillo II.
Se encuentran desmanteladas o en proceso de desmantelamiento Vandellós I y José Cabrera.

Riesgo de accidentes y terrorismo

• Basándose en las estimaciones del Gobierno alemán, se puede calcular que el riesgo de una fusión de núcleo en un periodo de 40 años es del 16% para Europa (en Europa de hecho ya ha ocurrido, en Chernobyl). A nivel mundial es de casi el 40% (aunque estas cifras parten de la suposición de que todos los reactores nucleares tienen el mismo nivel de seguridad que en Alemania).

• Las consecuencias de un accidente en una central nuclear pueden ser catastróficas. El accidente de Chernobyl ha sido el ejemplo más claro del peligro que puede suponer un accidente de este tipo. Los efectos y la cantidad de víctimas del accidente son muy difíciles de estimar, por lo que es recomendable consultar el artículo sobre el accidente, donde se ofrecen datos al respecto de los informes más recientes. Las estimaciones de víctimas hasta el presente van desde los 41 fallecidos hasta decenas o centenares de miles, según las fuentes. Las estimaciones de víctimas futuras varían también en un rango entre las 4000 y decenas o centenares de miles.

Existe también el peligro de accidentes (o sabotajes) en otras instalaciones.

Medio ambiente y salud.
-Residuos radioactivos

• La industria atómica no ha sido capaz de encontrar una solución satisfactoria a la generación de residuos nucleares, que permanecen radiactivos durante decenas de miles de años y constituyen el mayor problema sin resolver de la energía nuclear. Algunos países extraen el plutonio que se encuentra en las barras de combustible en el Centro COGEMA de La Hague (en Francia) o en Sellafield (Reino Unido), que son las plantas de reprocesado existentes en Europa. Ambas plantas vierten cantidades enormes de desechos radiactivos al mar.

• Una de las formas que se está estudiando para deshacerse de los residuos radiactivos de alta actividad consiste en enterrarlos en almacenamientos geológicos profundos o AGP. Un estudio de enero de 2007 indica que los materiales basados en el zirconio, utilizados en las vainas donde se encuentran los productos de fisión en las barras de combustible gastadas y en los materiales para la cristalización de los residuos de alta actividad obtenidos tras su reprocesado, podrían ser menos resistentes a la radiación alfa de lo que se había estimado. Este estudio obligaría a realizar un nuevo análisis sobre los materiales y métodos empleados en estos AGP.

-Emisiones de radioactividad

Incluso en su funcionamiento rutinario, las centrales nucleares emiten radiactividad al medio ambiente: emisiones gaseosas radiactivas por la chimenea construida al efecto y emisiones líquidas radiactivas al mar, al embalse o al río del que depende para su refrigeración. Las emisiones rutinarias generan niveles muy bajos de dosis, debido a los tratamientos previos a su vertido y a la dilución producida tanto en la atmósfera como en los medios acuáticos.

ENERGÍAS RENOVABLES

Se denomina energía renovable a la que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales.

Clasificación

Las fuentes renovables de energía pueden dividirse en dos categorías: no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las primeras:

• El Sol: energía solar.

• El viento: energía eólica.

• Los ríos y corrientes de agua dulce: energía hidráulica.

• Los mares y océanos: energía mareomotriz.

• El calor de la Tierra: energía geotérmica.

Las contaminantes (que son las realmente renovables, es decir, que se renuevan) se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa y se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia vegetal sólida) o bien convertida en biodiésel o biogás mediante procesos de fermentación orgánica.
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.
También se puede obtener energía a partir de los residuos sólidos urbanos.

1.ENERGÍA SOLAR

Utiliza el calor y la luz del sol. Tiene una aplicación térmica (calentar fluidos, como el agua) y fotovoltaica (producir electricidad). Las comunidades que se encuentran en cabeza de su uso son Andalucía, Baleares y Canarias.
La energía solar fotovoltaica (es decir, la que genera electricidad) posee un rendimiento y una importancia relativamente escasa en nuestro país. Su producción (16,9 GWh en 1999) es la menor de todas las renovables, aunque es evidente su desarrollo en los últimos años, en los que siempre ha presentado índices ascendentes. En cualquier caso, se trata de una modalidad útil en determinadas circunstancias, por el ahorro de coste que supone.

Si atendemos a las principales empresas productoras, observamos que el mercado español queda repartido entre BP Solar (un 42% de la producción estimada en 2000) e ISOFOTON (con unos niveles similares), mientras que la tercera compañía es ATERSA/ASTRASOLAR. En cuanto a producción, es BP Solar la que acumula un mayor porcentaje, con cercas del 47% de la energía solar producida en nuestro país.

2.ENERGÍA EÓLICA

Utiliza la fuerza del viento para transformarla en energía mecánica o eléctrica. En pocos años ha crecido un 40% y sus costes se han reducido en la misma proporción, por lo que ostenta el liderazgo de crecimiento entre todas las fuentes de energía limpias. Las comunidades más destacadas en su uso son Galicia, Navarra, ambas Castillas, Aragón Andalucía y Canarias.
-Unión Europea
El crecimiento de este tipo de energía en cuanto a capacidad instalada se ha mantenido en un alto nivel, cercano al 40% en los últimos seis años. El objetivo fijado por la EWEA (Asociación Europea de Energía Eólica) para el año 2010 es la instalación de 60.000 MW.

A finales del año 2000, la Unión Europea poseía una potencia instalada de 12.769 MW. Alemania posee casi la mitad de esta cifra, mientras que Dinamarca y España aportan algo más de la sexta parte. El desarrollo en el resto de países de la Unión es mucho más bajo, como puede observarse en la siguiente tabla:

Por lo que se refiere a España, tecnológicamente es la más desarrollada de todas las energías renovables. Su uso, a pesar de ser muy antiguo (piénsese en los antiguos molinos papeleros, por ejemplo) no conoció cierta difusión hasta los años 90, cuando se crearon planes de promoción de energías renovables. Hoy en día es la energía renovable más competitiva. Se trata, además, de uno de los sectores con más crecimiento. A ello ha contribuido el abaratamiento de los costes, propiciado por las mejoras tecnológicas aplicadas a los aerogeneradores y la mejora de las condiciones de venta de energía producida a la red; mientras que en 1990 la inversión media en España por Kw. instalado era de unos 1500 €, en 2000 se situaba en torno a los 850 €.

Sin duda alguna, se trata de una de las renovables con más empuje; desde sus comienzos, la curva de progresión tanto en potencia instalada como en producción eléctrica es altamente positiva, y en un futuro inmediato está prevista la creación de nuevos parques eólicos. A pesar de que su rendimiento no está entre los más altos, la popularidad de esta forma de producción la ha convertido en una de las renovables con más peso en la producción de electricidad.

3.ENERGÍA HIDRÁULICA

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde.
Se puede transformar a muy diferentes escalas, existiendo desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas.

El origen de la energía hidráulica está en el ciclo hidrológico de las lluvias y, por tanto, en la evaporación solar y la climatología, que remontan grandes cantidades de agua a zonas elevadas de los continentes alimentando los ríos. Este proceso está originado, de manera primaria, por la radiación solar que recibe la Tierra.
Estas características hacen que sea significativa en regiones donde existe una combinación adecuada de lluvias, desniveles geológicos y orografía favorable para la construcción de presas. Es debida a la energía potencial contenida en las masas de agua que transportan los ríos, provenientes de la lluvia y del deshielo. Puede ser utilizada para producir electricidad mediante un salto de agua, como se hace en las centrales hidroeléctricas. -Ventajas: se trata de una energía renovable y limpia, de alto rendimiento energético. -Inconvenientes: la constitución del embalse supone la inundación de importantes extensiones de terreno, a veces áreas fértiles o de gran valor ecológico, así como el abandono de pueblos y el desplazamiento de las poblaciones.

La energía hidráulica tiene la cualidad de ser renovable, pues no agota la fuente primaria al explotarla, y es limpia, ya que no produce en su explotación sustancias contaminantes de ningún tipo. Sin embargo, el impacto medioambiental de las grandes presas, por la severa alteración del paisaje e, incluso, la inducción de un microclima diferenciado en su emplazamiento, ha desmerecido la bondad ecológica de este concepto en los últimos años.

Al mismo tiempo, la madurez de la explotación hace que en los países desarrollados no queden apenas ubicaciones atractivas por desarrollar nuevas centrales hidroeléctricas, por lo que esta fuente de energía, que aporta una cantidad significativa de la energía eléctrica en muchos países (en España, según los años, puede alcanzar el 30%) no permite un desarrollo adicional excesivo. Recientemente se están realizando centrales mini hidroeléctricas, mucho más respetuosas con el ambiente y que se benefician de los progresos tecnológicos, logrando un rendimiento y una viabilidad económica razonables.

La producción española se localiza en la mitad norte peninsular, salvo el litoral mediterráneo (cuencas del Ebro, Duero, Tajo y ríos del norte) por sus características topográficas e hidrológicas (desniveles y ríos de caudal abundante). Abastece al 100% las necesidades nacionales. Su aplicación principal es la producción de electricidad.

4.ENERGIA MAREOMOTRIZ

La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de La Tierra y La Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable. Es un tipo de energía renovable limpia.

La energía mareomotriz tiene la cualidad de renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han evitado una proliferación notable de este tipo de energía.

Otras formas de extraer energía del mar son: la olas, energía undimotriz; de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico.

5.ENERGIA GEOTERMICA

Usa el vapor o el agua caliente subterránea. Se aplica para la calefacción de invernaderos (Murcia) y de viviendas (Ourense), o para la obtención de electricidad.

Ventajas e inconvenientes de la energía renovable
-Energías ecológicas: Las fuentes de energía renovables son distintas a las de combustibles fósiles o centrales nucleares debido a su diversidad y abundancia. Se considera que el Sol abastecerá estas fuentes de energía (radiación solar, viento, lluvia, etc.) durante los próximos cuatro mil millones de años. La primera ventaja de la mayor cantidad de fuentes de energía renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean fósiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dióxido de carbono adicional y no presentan ningún riesgo suplementario, tales como el riesgo nuclear.
No obstante, algunos sistemas de energía renovable generan problemas ecológicos particulares. Así pues, los primeros aerogeneradores eran peligrosos para los pájaros, pues sus aspas giraban muy deprisa, mientras que las centrales hidroeléctricas pueden crear obstáculos a la emigración de ciertos peces, un problema serio en los ríos del noroeste de Norteamérica que desembocan en el Océano Pacífico, donde se redujo la población de salmones drásticamente.

-Naturaleza difusa: Un problema inherente a las energías renovables es su naturaleza difusa, con la excepción de la energía geotérmica la cual, sin embargo, sólo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentes calientes y los géiseres.
Puesto que ciertas fuentes de energía renovable proporcionan una energía de una intensidad relativamente baja, distribuida sobre grandes superficies, son necesarias nuevos tipos de "centrales" para convertirlas en fuentes utilizables. Para 1.000 Kwh. de electricidad, consumo anual per cápita en los países occidentales, al propietario de una vivienda ubicada en una zona nublada de Europa debe instalar ocho metros cuadrados de paneles fotovoltaicos (suponiendo un rendimiento energético medio del 12,5%).
Sin embargo, con cuatro metros cuadrados de colector solar térmico, un hogar puede obtener gran parte de la energía necesaria para el agua caliente sanitaria.

-Irregularidad: La producción de electricidad permanente exige fuentes de alimentación fiables o medios de almacenamiento (sistemas hidráulicos de almacenamiento por bomba, baterías, futuras pilas de combustible de hidrógeno, etc.). Así pues, debido al elevado coste del almacenamiento de la energía, un pequeño sistema autónomo resulta raramente económico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexión a la red de energía implica costes más elevados.

-Fuentes renovables contaminantes: En lo que se refiere a la biomasa, es cierto que almacena activamente el carbono del dióxido de carbono, formando su masa con él y crece mientras libera el oxígeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con el oxígeno, formando de nuevo dióxido de carbono. Teóricamente el ciclo cerrado arrojaría un saldo nulo de emisiones de dióxido de carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustión fijadas en la nueva biomasa, aunque el rendimiento imperfecto del ciclo hace que se hable más bien de emisiones reducidas frente a las alternativas fósiles.
Por otro lado, también la biomasa no es realmente inagotable, aun siendo renovable. Su uso solamente puede hacerse en casos limitados. Existen dudas sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masa vegetal necesaria si esta fuente se populariza.

-Diversidad geográfica: La diversidad geográfica de los recursos es también significativa. Algunos países y regiones disponen de recursos sensiblemente mejores que otros, en particular en el sector de la energía renovable. Algunos países disponen de recursos importantes cerca de los centros principales de viviendas donde la demanda de electricidad es importante. La utilización de tales recursos a gran escala necesita, sin embargo, inversiones considerables en las redes de transformación y distribución, así como en la propia producción.

-La integración en el paisaje: Un inconveniente evidente de las energías renovables es su impacto visual en el ambiente local. Algunas personas odian la estética de los generadores eólicos y mencionan la conservación de la naturaleza cuando hablan de las grandes instalaciones solares eléctricas fuera de las ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra encanto en la vista de los "viejos molinos a viento" que, en su tiempo, eran una muestra bien visible de la técnica disponible.
Otros intentan utilizar estas tecnologías de una manera eficaz y satisfactoria estéticamente: los captadores solares fijos pueden duplicar las barreras antirruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles y podrían incluso ser sustituidos completamente por captadores solares, células fotovoltaicas amorfas que pueden emplearse para teñir las ventanas y producir energía, etc.

Las fuentes de energía renovables en la actualidad

Representan un 20% del consumo mundial de electricidad, siendo el 90% de origen hidráulico. El resto es muy marginal: biomasa 5,5%, geotérmica 1,5%, eólica 0,5% y solar 0,05%.
Alrededor de un 80% de las necesidades de energía en las sociedades industriales occidentales se centran en torno a la calefacción, la climatización de los edificios y el transporte (coches, trenes, aviones). Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones a gran escala de la energía renovable se concentra en la producción de electricidad.

FUENTES SECUNDARIAS

Se denomina energía secundaria a los productos resultantes de las transformaciones o elaboración de recursos energéticos naturales (primarios) o en determinados casos a partir de otra fuente energética ya elaborada (por ej. Alquitrán). El único origen posible de toda energía secundaria es un centro de transformación y, el único destino posible un centro de consumo.

Este proceso de transformación puede ser físico, químico o bioquímico modificándose así sus características iniciales.

Son fuentes energéticas secundarias la electricidad, toda la amplia gama de derivados del petróleo, el carbón mineral, y el gas manufacturado (o gas de ciudad).

El grupo de los derivados del petróleo incluye una amplia variedad de productos energéticos útiles que se obtienen a partir del procesamiento del petróleo en las refinerías, entre los cuales se encuentran las gasolinas, los combustibles diesel (gasóleos) y otros.

CLASIFICACION DE ENERGIAS SECUNDARIAS

Petróleos Combustibles, Alquitrán, Petróleo Diesel, Gasolina 93, 95 y 97,Gasolina 93 Con Plomo, Gasolina de Aviación, Keroseno de Aviación, Keroseno, Nafta, Gas Licuado, Gas de Refinería, Gas de Ciudad, Gas de Altos hornos, Metanol, Coke o coque Carbón, Electricidad, Leña, Biogas.

Pero en este caso nos vamos a centrar en la electricidad.

Las fuentes de energía primaria no pueden usarse directamente, sino que necesitan ser transformadas en forma de energía utilizables, como la electricidad.
En España, algo mas de la mitad de la producción eléctrica se obtiene en centrales térmicas clásicas, que utilizan como base el carbón, el gas natural y el petróleo; el resto procede de centrales nucleares de fisión y de centrales hidroeléctricas, que emplean agua.

La producción ha sido creciente desde la década de 1960, gracias al desarrollo económico y al aumento del nivel de vida.