Clasificación de las Fuentes de Energía

Clasificación de las fuentes de energía

Fuente de energía es un fenómeno físico o químico del que es posible explotar su energía con fines económicos o biofísicos. Según un primer criterio de clasificación, se les llama primarias si provienen de un fenómeno natural y no han sido transformadas (el sol, la biomasa, las corrientes de agua, el viento, los minerales energéticos o radiactivos); y secundarias si son resultado de una transformación intencionada a partir de las primarias para obtener la forma de energía deseada (la energía eléctrica -que puede obtenerse a partir de cualquiera de las fuentes primarias-, la energía química de los distintos combustibles utilizados para el transporte, la calefacción o la industria -que pueden obtenerse a partir de muy distintas fuentes-, etc.). Según un segundo criterio, a las fuentes de energía primarias se las llama renovables si sus reservas no disminuyen de forma significativa en la escala de tiempo de su explotación (como la hidroeléctrica, la eólica, la solar, la geotérmica, la mareomotriz o la utilización energética de la biomasa); y no renovables si lo hacen (como los combustibles fósiles -carbón, petróleo, gas natural- y la energía nuclear). Según un tercer criterio, se las llama limpias si se las valora positivamente en un contexto ecologista (lo que coincide en su mayor parte con las renovables); y sucias si son valoradas negativamente (lo que coincide en su mayor parte con las no renovables), aunque en realidad ninguna fuente de energía carece de impacto ambiental en su uso (pudiendo ser más o menos negativo en distintos ámbitos). Próximos a este criterio están otros, como la diferenciación entre fuentes de energía sostenibles y no sostenibles (según su sostenibilidad), o la diferenciación entre las llamadas fuentes de energía alternativas y las convencionales o tradicionales, por su menor o mayor polución y especialmente su menor o mayor contribución al cambio climático antropogénico por las emisiones de CO2; aunque es problemático tener que clasificar entonces la energía nuclear como alternativa a las fósiles (puesto que su peligrosidad reside no en la emisión de gases sino en la generación de residuos radiactivos y la gravedad de los accidentes nucleares).

Energías renovables:

Las energías renovables proceden de fuentes naturales que son inagotables. Energías procedentes de fuentes como el sol, el aire, el agua, biomasa etcétera.

A pesar de pertenecer a esas fuentes inagotables, la constante y creciente contaminación en el medio ambiente ha hecho que durante los últimos años sus recursos hayan mermado de manera considerable peligrando su continuidad y no sólo eso sino que muchas especies animales han muerto, así como el peligro que amenaza a la conservación de la tierra y a nuestra propia especie.

Las energías renovables por su disponibilidad estarán sujetas a menos fluctuaciones de precios, al contrario que el petróleo o el gas.

Potencial ilimitado, frente a los recursos finitos de las energías fósiles, las energías renovables ofrecen un potencial prácticamente ilimitado.

Energía solar: La energía solar es la energía producida por el sol y que es convertida a energía útil por el ser humano, ya sea para calentar algo o producir electricidad (como sus principales aplicaciones).

Cada año el sol arroja 4 mil veces más energía que la que consumimos, por lo que su potencial es prácticamente ilimitado.

La intensidad de energía disponible en un punto determinado de la tierra depende, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor. Actualmente es una de las energías renovables más desarrolladas y usadas en todo el mundo.

Esta energía renovable se usa principalmente para dos cosas, aunque no son las únicas, primero para calentar cosas como comida o agua, conocida como energía solar térmica, y la segunda para generar electricidad, conocida como energía solar fotovoltaica. Los principales aparatos que se usan en la energía térmica son los calentadores de agua y las estufas solares.

Para generar la electricidad se usan las células solares, las cuales son el alma de lo que se conoce como paneles solares, las cuales son las encargadas de transformarla energía eléctrica.

Energía Eólica: La energía eólica tiene en realidad su origen en el sol, que produce el viento; a su vez, la energía del viento es captada por los aerogeneradores.

El viento se produce por la diferencia de temperatura existente en las distintas capas de aire de la atmósfera. Estas masas de aire a distinta temperatura generan diferencias de presión. El aire se mueve de los lugares donde existe una mayor presión a los lugares donde la presión es menor, y es este movimiento el que produce el viento.

El viento, en su trayectoria, mueve las palas de los aerogeneradores, que al girar, mueven un generador que convierte este movimiento en energía eléctrica.

Los aerogeneradores se agrupan en zonas con una alta incidencia del viento, y a esta agrupación se la conoce como parques eólicos.

En general, los aerogeneradores suelen estar sobre una torre de gran altura, ya que la velocidad del viento es mayor cuanto más alto nos encontramos. También existen aerogeneradores más pequeños, que pueden aportar la energía necesaria a zonas que están aisladas.

La radiación solar, que penetra de forma irregular en la atmósfera, da lugar al aire con diferentes temperaturas que, además poseen, diferentes densidades y presiones. El aire condensado que se desplaza desde las altas hacia las bajas presiones, crea el viento gracias a los aerogeneradores, que alcanzan los 50 metros de altura con hélices de hasta 23 metros de longitud, se consigue esto. La fuerza del viento, mueve las hélices del aerogenerador que, gracias a un rotor de un generador, convierte la fuerza del viento en energía eléctrica.

En su parte posterior, tiene una “pequeña” veleta que le va indicando hacia dónde va el viento, para poder aprovecharse al máximo de la fuerza del viento.

Partiendo de allí, se distribuye la energía eléctrica creada a las diferentes empresas que la distribuyen a todas las casas y comercios.

Energía geotérmica: La energía geotérmica es una energía renovable que aprovecha el calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica. Aunque es una de las fuentes de energía renovable menos conocidas, sus efectos son espectaculares de admirar en la naturaleza. Seguro que todos podemos recordar imágenes del volcán Etna en Sicilia en plena erupción, hemos probado alguna vez los efectos relajantes de las aguas termales o bien admirado fumarolas y géiseres, como los del parque de Timanfaya en Lanzarote, por ejemplo.

Se trata de una energía considerada limpia, renovable y altamente eficiente, aplicable tanto en grandes edificios -hospitales, fábricas, oficinas, etc.-, en viviendas e incluso en inmuebles ya construidos.

Energía hidráulica: La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura para producir energía eléctrica. Actualmente, el empleo de la energía hidráulica tiene uno de sus mejores exponentes: la energía minihidráulica, de bajo impacto ambiental.

La energía hidráulica o energía hídrica se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua o los saltos de agua naturales. En el proceso, la energía potencial, durante la caída del agua, se convierte en cinética y mueve una turbina para aprovechar esa energía.

Este recurso puede obtenerse aprovechando los recursos tal y como surgen en la naturaleza, por ejemplo una garganta o catarata natural, o bien mediante la construcción de presas. Desde hace siglos existen 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 común hoy en día la constituyen las centrales hidroeléctricas de las presas.

Biomasa: La biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rápido, algas cultivadas, restos de animales, etc. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del sol, y es renovable siempre que se use adecuadamente.

La biomasa puede ser usada directamente como combustible. Alrededor de la mitad de la población mundial sigue dependiendo de la biomasa como fuente principal de energía. El problema es que en muchos lugares se está quemando la madera y destruyendo los bosques a un ritmo mayor que el que se reponen, por lo que se están causando graves daños ambientales: deforestación, pérdida de biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes de agua, etc.

También se puede usar la biomasa para preparar combustibles líquidos, como el metanol o el etanol, que luego se usan en los motores. El principal problema de este proceso es que su rendimiento es bajo: de un 30 a un 40% de la energía contenida en el material de origen se pierde en la preparación del alcohol.

Energías no renovables:

Son las fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas, las cuales, una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción o de extracción económicamente viable. De esta índole de energías existen dos tipos:

Combustibles fósiles: Son combustibles fósiles el carbón, el petróleo y el gas natural. Provienen de la biomasa de hace millones de años, que bajo condiciones adecuadas de presión y temperatura se convirtieron en sustancias dotadas de propiedades energéticas.

El combustible fósil puede utilizarse directamente, quemándolo en hornos, estufas, calderas y motores, para obtener calor y movimiento. También puede usarse para producir electricidad en centrales térmicas o termoeléctricas. En ellas, mediante el calor generado al quemar estos combustibles se obtiene vapor de agua, que, conducido a presión, es capaz de poner en funcionamiento un generador eléctrico, normalmente una turbina.
Ventajas:

Facilidad de extracción (casi todos).
Gran disponibilidad temporal.
Vasta continuidad cronológica.
Comparativamente baratos.
Desventajas:
Emisión de gases contaminantes en la atmósfera que resultan tóxicos para la vida.
Posibilidad de terminación de reservas a corto y medio plazo.
Disminución de disponibilidad de materias primas aptas para fabricar productos, en vez de ser quemadas.

Combustibles nucleares:

Los combustibles nucleares pueden ser el uranio, el plutonio y, en general, todos los elementos químicos visibles adecuados para la operación de reactores (se trata de elementos capaces de producir energía por fisión nuclear). Sirven de ejemplo los reactores de un submarino nuclear, que deben funcionar con uranio muy enriquecido, o centrales como la de Ascó y la de Vandellós, a las que les basta 4,16 % de enriquecimiento.

La energía nuclear se utiliza para generar electricidad en centrales nucleares. El procedimiento de producción es muy semejante al que se emplea en las centrales termoeléctricas. Difiere en que el calor no se genera por combustión, sino mediante fisión de materiales. En rigor, no son combustibles, sino energéticos.

Ventajas:

· Producción continua de energía abundante.
· Ausencia de emisiones de gases de efecto invernadero durante su funcionamiento.

Desventajas:
· Reservas limitadas de materias primas para obtención de estos satisfactores energéticos.
· Generación de residuos radiactivos potencialmente nocivos durante miles de años.
· Catástrofes ambientales graves en caso de accidente
· Desarrollo tecnológico no vanguardista en algunas centrales nucleares.

Tabla comparativa de las energías renovables y no renovables:

Energía	Ventajas	Desventajas
Solar	Ø La más importante de todas las ventajas es que este tipo de energía no contamina. Ø Es una fuente inagotable. Ø Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (zonas rurales, montañosas, islas), o es dificultoso y costoso su traslado. Ø La única inversión es el coste inicial de la infraestructura, pues no requiere de ningún combustible para su funcionamiento.	Ø El nivel de radiación de esta energía fluctúa de una zona a otra, y lo mismo ocurre entre una estación del año y otra, lo que puede no ser tan atractivo para el consumidor. Ø Se necesitan grandes extensiones de terreno. Ø Inicialmente requiere una fuerte inversión económica a la que muchos consumidores no están dispuestos a arriesgarse
Eólica	Ø El aire es un recurso inagotable y la energía que produce es limpia y no contamina. Ø La producción de esta energía implica la generación de más puestos de trabajo que la convencional e incrementa la creación de trabajadores indirectos. Ø No es necesario importarla pues se trata de una energía de carácter local. Se ahorra en la adquisición de combustible.	Ø Debido a la baja densidad del viento, producir cantidades elevadas de electricidad a través de los molinos eólicos requiere espacios de mucha extensión. Ø Los efectos estéticos que provoca la construcción de una planta eólica en el campo, los sonidos que emiten los generadores, las interferencias electromagnéticas producidas por las antenas. Ø Las aves de la zona también corren riesgo de mortalidad por los impactos con las palas de los generadores, aunque se pinten en colores muy llamativos.
Geotérmica	Ø Su coste es bajo y no implica riesgos. Ø Es una fuente que evitaría a muchos países la dependencia energética del exterior. Ø Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón, etc. Ø Es una energía que ya está siendo utilizada en distintos países, por lo que es totalmente funcional. Una alternativa a otras energías y que debería ser más estudiada.	Ø Emisión de ácido sulfhídrico y de CO2. Ø Posible contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoniaco, etc. Ø Contaminación térmica. Ø Deterioro del paisaje. Ø No se puede transportar
Hidráulica	Ø La energía hidroeléctrica es renovable. Esto significa que no podemos agotarla. Ø La generación de electricidad con centrales hidroeléctricas no es contaminante en sí misma. La única contaminación se da en el proceso mismo de la construcción de las grandes centrales. Ø Es una fuente de energía muy estable. Hay muy poca fluctuación en términos de producción de las plantas eléctricas, a menos que se produzcan cambios en les necesidades. Ø Es una fuente de energía que se adapta a nuestras necesidades. Ø Comparada con la energía nuclear o la obtenida con combustibles fósiles, la energía hidroeléctrica es mucho más segura. El único combustible que se usa es el agua.	Ø La construcción de centrales hidráulicas afecta a la naturaleza, a los flujos naturales del agua, y a la construcción de carreteras y líneas eléctricas. Ø La construcción de una central hidroeléctrica es caro. Ø La generación de electricidad y los precios de la energía están directamente afectados por la cantidad de agua embalsada. Ø Los lugares apropiados para el establecimiento de una central hidroeléctrica rentable están prácticamente agotados, por lo que no son habituales últimamente la puesta en marcha de nuevos complejos.
Biomasa	Ø En todo el planeta existe la posibilidad de acceder a fuentes de biomasa tales como restos de cosecha, estiércol y basura orgánica. Ø La biomasa entra de lleno en el ciclo del carbono. El carbono de la atmósfera es captado por las plantas durante la fotosíntesis y pasa a formar parte de sus estructuras. Cuando la planta muere o es quemada, ese carbono retorna a la atmósfera. Puesto que es un ciclo, los siguientes cultivos absorben el carbono una y otra vez, por lo que se mantiene un equilibrio entre la cantidad de carbono que el combustible de la biomasa libera a la atmósfera y la cantidad que las plantas extraen de ella. Ø El aprovechamiento de la energía contenida en la biomasa resulta muy económico comparado con el petróleo o el carbón. Ø La biomasa está disponible en grandes cantidades por todo el mundo.	Ø En ciertas zonas y en ciertas condiciones, la extracción de biomasa puede ser cara. Ø Se necesitan grandes áreas para los diferentes procesos destinados a la obtención de energía de la biomasa. También las zonas de almacenamiento pueden ser particularmente extensas. Ø En ocasiones se destinan a la obtención de biomasa amplias zonas forestales o silvícolas, destruyendo hábitats de gran valor ecológico y provocando la desaparición o el movimiento de especies animales al destruir sus refugios y fuentes de alimento.
Combustibles fósiles	Facilidad de extracción (casi todos). Gran disponibilidad temporal. Vasta continuidad cronológica. Comparativamente baratos.	Emisión de gases contaminantes en la atmósfera que resultan tóxicos para la vida. Posibilidad de terminación de reservas a corto y medio plazo. Disminución de disponibilidad de materias primas aptas para fabricar productos, en vez de ser quemadas.
Combustibles nucleares	Producción continua de energía abundante. Ausencia de emisiones de gases de efecto invernadero durante su funcionamiento.	Reservas limitadas de materias primas para obtención de estos satisfactores energéticos. Generación de residuos radiactivos potencialmente nocivos durante miles de años. Catástrofes ambientales graves en caso de accidente. Desarrollo tecnológico no vanguardista en algunas centrales nucleares.

Energías convencionales:

Técnicamente, las energías convencionales serían toda aquella energía tradicional que se comercializa entrando a formar parte del cómputo del producto interior bruto (PIB). Las energías convencionales no tienen por qué ser energías no renovables, pero debido principalmente a circunstancias históricas, se puede decir que son principalmente las no renovables, como: petróleo, carbón, gas, combustibles fósiles.

Estas energías se utilizan principalmente para la obtención de energías eléctricas. Todas tienen en común principalmente que son limitadas y que el uso indiscriminado que se ha hecho durante años hacen que sean cada vez más difíciles de conseguir. Esto hace que cada vez se piense más que se está tendiendo a su desaparición.

Energías no convencionales:

Estas son aquellas formas de producir energía que no son muy comunes en el mundo y cuyo uso es muy limitado debido, todavía a los costos para su producción y su difícil forma para captarlas y transformarlas en energía eléctrica.

Entre las energías no convencionales tenemos: la energía solar, la energía eólica, la energía química u otras formas de energía que se pueden crear.

Dentro de las que más se están utilizando tenemos la energía nuclear, la energía solar, la energía geotérmica, la energía química, la energía eólica y la energía de la biomasa.

Generación de energía eléctrica en México:

Al 31 de diciembre de 2016, la capacidad efectiva instalada de Generación fue de 55,564 MW, de los cuales 12,953 MW son de productores independientes. Por tipo de Generación, 12,092 MW corresponden a centrales hidroeléctricas, 34,907 MW a termoeléctricas, 5,378 MW a carboeléctricas, 874 MW a geotermoeléctricas, 1,608 MW a nucleares, 699 MW a eoloeléctricas y 6 MW a fotoeléctricas.

La capacidad efectiva de Generación de energía eléctrica a cargo de la CFE al 31 de diciembre de 2016, está constituida por 186 centrales generadoras de energía eléctrica, incluyendo Productores Independientes de Energía, distribuidas a lo largo del país. La capacidad instalada de Generación de la CFE ha mostrado un desarrollo importante a lo largo de los años.