Desde la perspectiva del uso sostenible de los recursos energéticos, hemos clasificado las fuentes de energía en dos categorías: energía renovable y energía no renovable. La energía renovable, es energía derivada de fuentes que se reponen más rápido de lo que la utilizamos. La mayoría de las fuentes de energía renovables también son limpias, ya que no requieren combustión, la que libera contaminantes y gases de efecto invernadero en el medio ambiente. La energía no renovable proviene de fuentes que se utilizan más rápido de lo que se reponen (puede ser finito o no). La biomasa y los biocombustible son casos interesantes: Si los utilizamos más rápido que su tasa de crecimiento, o en una forma insostenible, también los consideramos no renovables.

Alrededor de 90% del consumo de energía global proviene de fuentes no renovables. Esto es extremadamente problemático, porque los recursos no renovables pronto se agotarán y la mayoría de estas fuentes también son importantes emisores de gases de efecto invernadero. Por otro lado, las fuentes de energía renovables (incluyendo biomasa, biocombustibles, hidroeléctrica, geotérmica, solar y eólica) representaron sólo 11% del consumo global de energía en 2010 y se proyecta que representarán sólo 15% en 2040 (de U.S. Energy Information Administration, International Energy Outlook 2013)U.S. Energy Information Administration, International Energy Outlook 2013). De éstas, la solar, eólica, geotérmica e hidroeléctrica son las fuentes de energía más limpias, ya que no requieren combustión y, por tanto, no tienen emisiones directas de gases de efecto invernadero o impactos en la calidad del aire, en comparación con la quema de biomasa y biocombustibles que emiten gases de efecto invernadero y partículas que contaminan el aire y causan el cambio climático.

La energía nuclear, al igual que los combustibles fósiles, es una fuente no renovable, porque hay una cantidad finita de uranio disponible en la corteza terrestre. Sin embargo, la generación de energía nuclear no emite gases de efecto invernadero u otros contaminantes atmosféricos. Echemos un vistazo más profundo a las fuentes de energía no renovables y renovables.

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Lee más sobre combustibles fósiles

Fuentes de energía no renovables

Los combustibles fósiles comprenden las principales fuentes de energía del mundo, los que se prevé continuarán representando casi 80% del consumo mundial de energía hasta el 2040 (US EIA International Energy Outlook 2013). Si bien la formación de combustibles fósiles es un proceso continuo en la Tierra, este es un proceso que lleva cientos de millones de años. La velocidad con la que se extraen los combustibles fósiles excede por mucho la velocidad a la que se producen; por tanto, se clasifican como no renovables.

Figura 9. La central nuclear de Susquehanna se encuentra en Pensilvania, Estados Unidos y genera 63 millones de kilovatios-hora de electricidad al día. Tenga en cuenta las dos grandes torres de enfriamiento que emiten vapor. 1

La energía nuclear es la que proviene de las reacciones que cambian el núcleo de un átomo. La fisión nuclear es una reacción atómica según la cual el núcleo de un átomo se divide en dos más pequeños y se libera energía. La fusión nuclear es una reacción atómica en la que dos núcleos más pequeños se fusionan para formar uno más grande. En esta reacción también se libera energía en esta reacción. La energía liberada se presenta típicamente en forma de radiación de alta energía, como los rayos gamma y los rayos X, que pueden ser muy peligrosos para los organismos vivos cuando la exposición es fuerte.

La energía nuclear constituye aproximadamente 8% de la energía total del mundo. La energía nuclear es muy eficiente porque hay una enorme cantidad de energía producida por una pequeña cantidad de uranio-235 en la reacción inicial. Aunque la energía nuclear es valiosa debido a su alto rendimiento, eficiencia y ausencia de producción de gases de efecto invernadero, la tecnología requerida para producir energía nuclear segura es compleja y controvertida (Figura 9).

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Conoce cómo es la energía nuclear generada a partir de uranio.

El inconveniente de la producción de energía nuclear incluye el residuo de bario y criptón producido por la reacción (productos de fisión) que es altamente tóxica para el medio ambiente ya que continúa emitiendo radiación. Por supuesto, muchas cosas emiten radiación, incluidas las rocas, el suelo, los alimentos, el agua y el aire. Aunque, no todos los tipos de radiación a los que estamos expuestos son dañinos.

La radiación se puede clasificar por el Espectro Electromagnético (Figura 10), el que define diferentes tipos de radiación de acuerdo con su longitud de onda o energía. La longitud de onda se define como la distancia entre las crestas sucesivas de una onda. Cuanto más larga es la longitud de onda, menos energía contiene la radiación. Por tanto, las ondas de radio transmiten muy poca energía, mientras que los rayos gamma poseen altas cantidades de energía.

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Puedes conocer acerca de las ondas electromagnéticas del the Khan Academy.

La radiación visible (radiación solar, o luz visible, con longitudes de onda que oscilan entre 400-800 nm en el espectro electromagnético) es la radiación solar absorbida por las plantas para estimular la fotosíntesis. Esta radiación generalmente no es dañina para ninguna forma de vida, incluidos los humanos. Alternativamente, los rayos gamma y los rayos X, que son los más energéticos, pueden ser extremadamente dañinos para la salud de los seres humanos, las plantas y los animales. Este tipo de radiación es dañina, porque destruye la integridad de las moléculas de ADN en las células vivas. De manera similar, una exposición excesiva a la radiación ultravioleta del Sol puede causar quemaduras solares y cáncer de piel.

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Figura 10. El Espectro Electromagnético. Las ondas en el espectro electromagnético varían en tamaño desde ondas de radio muy largas del tamaño de edificios hasta rayos gamma muy cortos, más pequeños que el tamaño del núcleo de un átomo. 2

Persona inspiradora

Amory Lovins

Amory Bloch Lovins es físico, científico ambiental y cofundador del Rocky Mountain Institute, una organización sin fines de lucro dedicada a la eficiencia energética y la transición a la energía renovable. En 2007 recibió el Blue Planet Prize por sus extraordinarios esfuerzos para resolver problemas ambientales globales. 3

Debido a que los desechos radiactivos contienen rayos gamma y rayos X, plantea un problema, tanto en la actualidad, como para las civilizaciones futuras. Actualmente, la mayoría de los desechos nucleares se depositan en grandes tanques de contención de cemento en las instalaciones donde se crean. Continuar almacenando estos residuos en la superficie de la tierra plantea riesgos de seguridad, como posibles daños por terremotos, tormentas o vandalismo. También requiere que las sociedades futuras mantengan estas instalaciones de almacenamiento. El error humano también es una preocupación cuando se trata de la gestión de residuos de materia nuclear. Una opción alternativa para la eliminación de residuos nucleares es reutilizarlos como combustible. Este uso beneficioso de los desechos nucleares se está practicando actualmente con el uso de reactores reproductores en países como Francia, el Reino Unido y Alemania. Sin embargo, reactores reproductores también posibilitan la producción de armas nucleares, con lo que aumenta el riesgo de proliferación nuclear.

Otro inconveniente de las fuentes de energía no renovables es que causan graves problemas ambientales, incluido el cambio climático y la contaminación del aire, que representan una amenaza para los seres humanos, las plantas, los microorganismos y los animales. Además, las fuentes de energía no renovables se agotarán eventualmente si se continúan usando en las cantidades actuales (ver Tabla 1). Por tanto, para la protección del medio ambiente y para garantizar la seguridad energética y la salud de las sociedades humanas, debemos alejarnos de nuestra dependencia de fuentes de energía no renovables y aumentar el uso de fuentes de energía renovables.

table of energy sources
Tabla 1. Comparaciones de cantidad energética abundancia entre diferentes fuentes de energía.

Energía renovable

Las fuentes de energía renovable disponibles en el mundo podrían superar ampliamente la demanda energética global. Por ejemplo, se proyecta que en 2030 el mundo requerirá 16.9 teravatios de potencia, y la energía eólica por sí sola puede proporcionar de 40 a 85 teravatios. En la actualidad, sólo generamos 0.02 teravatios de energía eólica en todo el mundo en la actualidad, sólo un pequeño porcentaje de lo que está disponible (consulta la Tabla 1).

En las últimas décadas, las formas renovables de energía (especialmente la solar y la eólica) se han utilizado más ampliamente, como respuesta a la necesidad de encontrar fuentes de energía que puedan reponerse sin producir subproductos dañinos que incidan en el cambio climático.

Energía solar 

Mirando hacia el futuro

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Descubrirás en la sección de Energía y Acción que muchas personas de todo el mundo están trabajando en soluciones de energía a través de proyectos solares.

La recolección de energía del Sol es uno de los métodos más directos para impulsar nuestras actividades. De hecho, cada día la Tierra recibe suficiente energía del Sol para alimentar las demandas actuales de energía del planeta durante un cuarto de siglo. La energía solar puede ser capturada “activamente” o “pasivamente”.

La energía solar activa utiliza tecnología especial para capturar la energía dentro de los rayos del Sol (al igual que el aparato fotosintético de una planta) y convertirla en electricidad. Los dos tipos principales de equipos utilizados en este proceso son celdas fotovoltaicas y espejos. Las celdas fotovoltaicas (también llamadas células fotovoltaicas o paneles solares) absorben la luz solar y la convierten directamente en electricidad a través del Efecto Fotoeléctrico y el Efecto Fotovoltaico (Figura 11).

solar power station in Spain
Figura 11. La Estación de Energía Solar Andasol de Andalucía, España, es la primera central termosolar parabólica comercial (espejo de metal curvo) en Europa. El calor acumulado por los espejos cóncavos hace girar una turbina que genera electricidad. Parte del calor producido durante el día se almacena en sal fundida (proporción 3: 2 de nitrato de sodio: nitrato de potasio), que se utiliza para producir electricidad por la noche y durante días nublados. 4

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Obtén más información sobre cómo los paneles solares capturan la luz solar y la convierten en electricidad.

Los espejos se pueden usar para enfocar grandes cantidades de luz solar en un solo punto. La proporción suficiente de luz enfocada en un solo punto puede crear una gran cantidad de energía térmica. Por ejemplo, los espejos grandes en forma de plato pueden concentrar el reflejo de la luz solar y enfocarla en un recipiente de agua para cocinar o en una tina para calentar el agua. Otros espejos se usan para centrales termosolares o cilindroparabólicos. El calor se usa para generar vapor que se convierte en electricidad con una turbina de vapor. De esta forma las tecnologías de energía solar activa generan directamente electricidad a partir de la luz solar que puede usarse para alimentar dispositivos electrónicos. Ve, por ejemplo, la banca con un dispositivo para cargar celulares operadas con energía solar.
Figura 12. Modelo simple de calentadores solares de agua en la azotea que se utilizan en la gran mayoría de los hogares en Israel. El agua del sistema doméstico corre a través de las bobinas del panel colector solar que calienta el agua. El agua caliente se almacena en el tanque para su distribución de vuelta al sistema doméstico. 5

En comparación con la energía solar activa, la energía solar pasiva no requiere ningún equipo de conversión. En cambio, la energía solar pasiva maximiza el uso de la radiación solar para calentar e iluminar un edificio a través del diseño inteligente de la estructura. Por ejemplo, una casa puede construirse de modo que sus ventanas miren hacia la trayectoria del Sol naciente y poniente; esto permite más luz y calor y reduce la necesidad de iluminación y calefacción eléctrica. Otro ejemplo de tecnología solar pasiva es un calentador de agua solar en la azotea donde la luz solar es absorbida por un gran tanque de agua de color oscuro que reduce la necesidad de electricidad o gas para calentar agua doméstica o comercial (Figura 12).

Hay algunos desafíos asociados con la energía solar que los científicos e ingenieros están abordando actualmente. La intensidad de la radiación solar entrante varía en las diferentes partes del mundo según la ubicación geográfica, la época del año y la hora del día. Es posible que se requiera una fuente de energía de respaldo durante la noche en algunos lugares, pero esto se puede resolver cargando, por ejemplo, una batería durante el día para almacenar energía para su uso por la noche. Los científicos están desarrollando mejoras baterías para la red eléctrica. El hidrógeno también se puede usar para almacenar la energía como reserva.

Cambiar una sola casa, cuyas fuentes de energía provienes de combustibles fósiles a una que funciona con energía solar puede evitar que más de 3.5 toneladas de emisiones de CO2 por año sean lanzadas a la atmósfera. Por otra parte, en el nivel actual de consumo de energía mundial – 18.000 teravatios-hora al año – necesitaríamos cubrir sólo unos 90.000 km cuadrados de las regiones desérticas de la Tierra con paneles solares, para satisfacer la demanda total mundial (véase la Figura 13).

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Figura 13. La granja térmica solar más grande del mundo. El proyecto se basa en una tecnología conocida como energía solar térmica. 350 000 espejos reflejan la luz hacia las calderas. Cuando el agua hierve, el vapor enciende una turbina, creando electricidad. El proyecto proporciona energía limpia y renovable para 140 000 hogares y cuenta con el respaldo de una garantía de préstamo del Departamento de Energía de Estados Unidos. 6

Energía eólica

Figura 14. Una granja eólica en Estados Unidos genera electricidad a partir de aerogeneradores con una altura de 125 m. 7

La energía eólica, derivada del movimiento del aire, es en realidad una forma indirecta de energía solar. Debido a la forma esférica de la Tierra, la radiación solar calienta diferentes regiones de la atmósfera a diferentes velocidades; los rayos solares más concentrados golpean el ecuador mientras que la radiación solar menos intensa alcanza los polos. El aire tiende a fluir de las regiones más cálidas a las regiones más frías a través del proceso de convección, lo que provoca que se produzcan vientos en esas áreas de transición. Los patrones de viento se establecen por la variación en la temperatura del aire junto con la rotación de la Tierra (este proceso se describe con más detalle en el del Capítulo del Agua, en el que se analizan las células de Hadley). Las turbinas de viento se pueden utilizar para cosechar esta energía eólica.

Mirando hacia el futuro

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Conoceremos en la sección de Energía y Acción, a continuación, que las personas están trabajando en busca de formas de proteger las poblaciones de aves de su muerte al chocar con las hélices de las turbinas eólicas.

De forma similar a un molino de viento, la turbina eólica generalmente es una rueda grande con un conjunto de tres hojas delgadas montadas en la parte superior de una gran torre (entre 39 y 105 metros de altura). Las turbinas eólicas producen electricidad cuando el viento choca con las hélices de la turbina y hace que las hojas giren y luego estas hagan girar un engranaje que está conectado a las hojas (Figura 14). Este engranaje está conectado a una bobina de metal que gira dentro de un imán. De manera similar a un generador en una planta nuclear o de carbón, las leyes de la física convierten este movimiento mecánico en el movimiento de electrones en un cable, produciendo electricidad.

Los grupos de estas turbinas de viento se llaman “parques eólicos” y se encuentran con frecuencia cerca de tierras de cultivo, en puertos abiertos de montaña e incluso en el océano. Los parques eólicos se pueden crear en cualquier lugar donde haya un paisaje plano, largo e ininterrumpido, donde el viento puede ganar velocidad y permanecer laminar o suave (no turbulento).

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Lee más sobre la desintegración radiactiva.

Al igual que con la energía solar, existen algunos inconvenientes menores en la tecnología de los sistemas de producción de energía eólica en su etapa actual de desarrollo. Por ejemplo, las velocidades del viento pueden variar en función de la hora del día, las condiciones climáticas y la ubicación geográfica. Los buenos recursos eólicos a menudo no se encuentran cerca de una población urbana, lo que requiere el desarrollo de una red de transmisión de electricidad. Para explorar más a fondo algunos de los desafíos prácticos de proporcionar energía a comunidades enteras a través de la energía eólica, lee más sobre la comunidad de la isla de El Hierro presentada en el estudio de caso de este capítulo.

Al igual que con la energía solar, la captura de energía eólica y la conversión a electricidad no produce emisiones de carbono. Sin embargo, los parques eólicos necesitan ubicarse cuidadosamente para evitar impactos negativos a las poblaciones de aves y murciélagos.

La captura de energía eólica y su conversión a electricidad tiene el potencial de evitar la emisión de aproximadamente 1.500 toneladas de dióxido de carbono por año a la atmósfera, (es equivalente a las emisiones liberadas de alrededor de 6.5 millones de automóviles por día). Los parques eólicos también usan menos agua que las centrales eléctricas convencionales, producen una cantidad sustancial de energía cuando se optimizan y crean empleos e ingresos.

Energía geotérmica

Figura 15. La erupción del geiser Castle en el Parque Nacional de Yellowstone, Estados Unidos, es un ejemplo del calor en el núcleo de la Tierra que escapa por un respiradero en la superficie de la Tierra. 8

La energía geotérmica se origina a partir de la descomposición radiactiva natural de elementos bajo presiones extremadamente altas que se ubican en las profundidades del interior de la Tierra. Como resultado de este proceso, el calor del núcleo interior de la Tierra se eleva a la superficie de la Tierra a través de grietas y fisuras. La energía geotérmica es lo suficientemente potente como para fundir las rocas subterráneas en magma y hacer que la lava fluya desde los volcanes. También produce el agua caliente que sale de un géiser o respiraderos hidrotermales (Figura 15).

Se puede acceder al calor geotérmico subterráneo si la fuente de calor está lo suficientemente cerca de la superficie. Una forma específica de acceder a la energía geotérmica es con “bombas de calor geotérmicas” también conocidas como bombas de calor geotérmico (BCG). En estos sistemas, se coloca con tuberías un circuito de agua entre una fuente de calor subterránea profunda y un depósito sobre el suelo para su uso en la calefacción de edificios y casas. Regiones de climas más fríos, como Islandia, calientan la mayoría de sus hogares usando sistemas BCG. En algunos lugares, el agua se bombea desde las fuentes subterráneas a través de bucles de tuberías colocados cerca de fuentes de calor geotérmicas. En este caso, el agua en las tuberías se convierte en vapor que luego se puede convertir en energía eléctrica mediante el uso de motores térmicos.

Hay muchos beneficios de la calefacción geotérmica. En comparación con los elementos calefactores eléctricos típicos, los BCG pueden reducir las emisiones de carbono hasta en un 70%. Sin embargo, una desventaja de la calefacción geotérmica es que sólo hay unas pocas ubicaciones en el mundo donde podemos acceder a sitios activos para la producción de calor geotérmico y estos sitios pueden cambiar con el tiempo.

En las zonas templadas del mundo donde hay cuatro estaciones distintas por año, con veranos lo suficientemente calientes como para requerir enfriar el ambiente de los edificios e inviernos que requieren calefacción, los simples sistemas geotérmicos de circuito cerrado pueden proporcionar refrigeración y calefacción de la tierra. A diferencia de los sistemas BCG, estos simples sistemas geotérmicos simples no utilizan el calor de la descomposición radiactiva de los elementos. En cambio, utilizan la temperatura constante de la tierra que varía entre 4.5 y 10° grados centígrados (40-50° F) durante todo el año a una profundidad relativamente baja entre 15 y 150 m (50-500 ft) por debajo de la superficie. Los bucles de las tuberías se colocan vertical u horizontalmente bajo tierra y el agua, mezclada con anticongelante, se bombea a través del sistema de tubería de circuito cerrado para obtener calor para el edificio en invierno, o perder calor del edificio en verano. Este es un mecanismo de bajo costo de energía para proporcionar todo o casi todo el calentamiento y enfriamiento que necesitan los edificios en estos climas.

Tecnología de energía hidroeléctrica

Figura 16. El interior de una planta de energía hidroeléctrica. 9

La energía hidroeléctrica se produce mediante la captura de la energía del agua que fluye de las corrientes y los ríos causada por la gravedad (es decir, el agua que fluye cuesta abajo). Esta es una de las formas más antiguas y más ampliamente utilizadas de energía renovable. Actualmente proporciona casi una quinta parte de la electricidad del mundo. La mayoría de las centrales hidroeléctricas se encuentran en grandes presas construidas por el hombre, que controlan y bloquean el flujo de un río para crear un lago artificial o embalse. Una cantidad controlada de agua del depósito fluye por gravedad a través de túneles en la presa. A medida que el agua fluye a través de los túneles, hace girar enormes turbinas y genera electricidad (Figura 16). Aunque la energía hidroeléctrica es muy asequible y no produce gases de efecto invernadero o contaminación del aire, su construcción puede ser perjudicial para el flujo de agua, la vida acuática en los ríos, los ecosistemas y la vida silvestre terrestre cercana. También, en algunos casos, el metano (un gas de efecto invernadero muy poderoso) se está liberado a través del agua de la represa, por la descomposición de la materia orgánica sido inundada.

La energía hidráulica “en los conductos de agua” no depende de las represas, entonces tiene menos impacto ambiental aunque genera menos electricidad porque el potencial energético es más bajo.

Energía de biomasa

La biomasa se refiere a materiales orgánicos derivados de organismos vivos o recientemente vivos que contienen energía química que han aprovechado del Sol. La energía obtenida de la biomasa se conoce como bioenergía. Las fuentes de bioenergía incluyen materia vegetal, madera, turba y productos de desecho de animales como el estiércol. En el mundo en desarrollo, muchas personas usan madera y estiércol animal como la principal fuente de energía para cocinar, calentar e iluminar (el uso de la biomasa representa 35-90% de las fuentes de energía en estas naciones). La quema directa de biomasa crea impactos de la salud en estas poblaciones, especialmente de mujeres y niños.

En los países industrializados, se están innovando las nuevas fuentes de energía de biomasa. Dependiendo de cómo se use la biomasa, estas nuevas innovaciones se conocen como biocombustibles o bioenergía. Los biocombustibles se usan específicamente para impulsar vehículos. La bioenergía se usa para generar calor y electricidad.

La bioenergía, o energía de biomasa, aprovecha principalmente el material vegetal no utilizado de los cultivos (como los tallos de maíz), restos de madera no utilizados en la tala de los árboles y estiércoles de ganado para quemar y generar electricidad. Una nueva investigación ha permitido descubrir los cultivos bioenergéticos. Con este fin cultivan gramíneas de crecimiento rápido como el bambú, el pasto festuca y el pasto varilla, así como árboles como sauces y álamos, para producir bioenergía y biocombustible.

Estas fuentes de energía pueden reemplazar a los combustibles fósiles en termoeléctricas. En situaciones donde no es posible reemplazar el 100% del carbón con biomasa, se puede hacer co-combustión, permitiendo que la biomasa reemplace un parte del carbón. Otra ventaja de la bioenergía es el hecho de que utiliza biomasa, que son consideradas como desecho. Además, la bioenergía reduce la cantidad de dióxido de azufre que se emite a la atmósfera (como en el caso del carbón) y reduce las emisiones de carbono mediante el uso de sumideros de carbóno activo en lugar de sumideros de carbono almacenado. Sin embargo, la extracción de material vegetal con el único propósito de generar energía agota el suelo y puede desplazar a los ecosistemas naturales y/o la producción de alimentos. Además, este tipo de energía podría no ser sostenible si cosechamos biomasa más rápido de lo que se repone.

Otra forma de utilizar la biomasa “residual” es producir biogas, el producto gaseoso de la digestión anaeróbica de la materia orgánica (Figura 17). El biogás es principalmente metano (CH4), que puede usarse para cocinar, calentar y generar electricidad.

biodigester
Figura 17. Diferentes tipos de biodigestor usan desechos de plantas y animales para alimentar a las bacterias metanogénicas. Las bacterias descomponen el material de desecho que produce metano (gas natural) que puede usarse como combustible y un lodo que es rico en nutrientes y puede usarse como fertilizante. La foto de la parte superior corresponde a la Instalación de Tratamiento de Residuos de Lübeck en Alemania que utiliza la digestión anaeróbica y la compresión de aire para realizar un tratamiento biológico mecánico. Las plantas a escala industrial como esta procesan desechos domésticos y comerciales. En la parte inferior, un esquema de un biodigestor sencillo, hecho a mano y utilizado en la agricultura. 10

Biocombustibles

Recapitulando

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Para revisar los costos ambientales de la deforestación, puedes ver el Capítulo 2.

El aceite vegetal extraído de la palma, la canola, la soja y las algas se puede mezclar con metanol y lejía para producir biodiesel, un combustible derivado de plantas que se puede usar en motores convencionales de petróleo y diésel. De manera similar, los almidones de maíz y los azúcares pueden fermentarse para producir etanol líquido, que también se usa para impulsar automóviles. Sin embargo, cultivar maíz con el propósito principal de desarrollar etanol ha elevado el precio del maíz, lo que afecta la capacidad de los países menos desarrollados para comprar alimentos. También ha causado la el deterioro de valiosas tierras de cultivo que podrían haber sido utilizadas para cultivar alimentos. Por ejemplo, en las Filipinas, la creciente demanda de biodiesel ha impulsado la deforestación de los bosques tropicales a fin de cultivar enormes monocultivos de palma para su petróleo.

Loyala University Chicago biodiesel reactor
Figura 18. Reactor para biodiesel de la Universidad Loyola, en Chicago (Loyola University Chicago Biodiesel Reactor). Usando este equipo, los estudiantes producen biodiesel a partir del aceite vegetal usado para freír alimentos en las cafeterías del campus. El biodiesel se utiliza para alimentar los autobuses que trasladan a los estudiantes entre dos campus en Chicago. A diferencia del cultivo de soja y palma para su uso en la producción de biodiesel, la conversión de aceite residual en biodiesel es eficiente y sostenible. 11

La producción de biodiesel y etanol también requiere cantidades sustanciales de energía, agua, fertilizantes y pesticidas, lo que hace que los insumos sean más costosos que los beneficios derivados del producto. Por estas razones, los expertos consideran que el biodiesel y el etanol no constituyen opciones sostenibles de combustible. Una excepción es producir biodiesel a partir de aceite vegetal usado (por ejemplo, desechos de aceite de cocina). Esto convierte un producto de desecho en un combustible no derivado del petróleo y no depende de la conversión de tierras para el crecimiento de los cultivos productores de petróleo (Figura 18).

Eficiencia energética y transición energética

German energy transition chart
Figura 19. 12

Mirando hacia el futuro

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En la sección de Energía y Ética exploraremos el tema moral de la disponibilidad de energía para los pobres y las generaciones futuras.

Mientras la tecnología de energía renovable es fundamental para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, reducir la demanda de importaciones energéticas, bajar los consumos energéticos domésticos y nivel economía, y mejorar la ‘eficiencia energética’ también hacen una contribución importante a estas reducciones. La eficiencia energética simplemente significa usar menos energía para realizar la misma función; o sea, disminuir el consumo energético. La eficiencia energética es lo más barato, y por lo general lo más inmediato, para reducir el uso de combustibles fósiles. Mientras la eficiencia energética es una forma de disminuir el uso de energía de un tipo de tecnología o fuente de combustible, una ‘transición energética’ es un cambio estructural del sistema entero de energía. Algunos cambios han ocurrido en el pasado, como la transición del sistema de pre-industrial, que dependía de biomasa tradicional y otras fuentes renovables (viento, agua, y poder muscular), a un sistema industrial caracterizado por la maquinización, gracias al uso de la energía del vapor y del carbón. Hoy, el desafío global es hacer el tránsito de un sistema de energía no renovable a un sistema de energía renovable y sostenible.

Un ejemplo de la transición hacia una energía sostenible es el paso de Alemania a la energía renovable descentralizada. Aunque el paso inmediato está enfocado en reemplazar la energía nuclear, el siguiente paso es la eliminación del uso de carbón. El objetivo general para Alemania es tener el 60% del sistema energético basado en energía renovable para el año 2050.  

Los combustibles fósiles han revelado que el impacto negativo que la extracción de combustibles fósiles y la combustión tiene sobre el medio ambiente supera con creces su valor en utilidad y fuente de ingresos. Las formas alternativas de energía limpia y renovable ofrecen un nuevo enfoque para sostener el planeta, pero es crucial que continuemos conservando conscientemente la energía y reduciendo el consumo, mientras avanzamos en las nuevas tecnologías de energía renovable. El marco ético que respalda el enfoque consciente sobre la energía se encuentra en la próxima sección.

Preguntas para considerar

Regresa al gráfico de Fuentes de Energía al principio de esta sección del capítulo.

  • ¿Cuántas de las fuentes de energía enumeradas has visto, sentido, olido o tocado en realidad?
  • ¿Cuál de estas fuentes proporciona la mayor parte de la energía que usas todos los días?
  • De las fuentes de energía que figuran en la lista, ¿alguna te ha hecho daño a ti o a alguien que hayas conocido? Justifica.