Es difícil o casi imposible imaginar situaciones del mundo contemporáneo donde no esté presente la energía eléctrica pues se ha vuelto imprescindible. Desde la iluminación de nuestras casas, pasando por bastantes medios de transporte y elementos electrónicos usados a diario como celulares, hasta la industria generadora de una gran cantidad de productos. La energía está presente en la mayoría de los aspectos de la vida de la mayoría de las personas en el mundo. Debido a esto el consumo energético se ha elevado desmesuradamente en las últimas décadas y en gran parte las fuentes de esta energía no son renovables, lo que causa daños al medio ambiente. Hasta el 2021 el porcentaje de producción de energía por fuentes no renovables a nivel mundial se sitúa alrededor del 71.9%. Este porcentaje es muy alto teniendo en cuenta perjuicios que conlleva la generación desde este tipo de fuentes.
Debido a esto se vuelve necesaria la transición energética y aumentar la producción de energía desde fuentes renovables, ya que estas tienen un menor impacto negativo en el ambiente, es por esto que también son llamadas energías limpias. Las energías renovables son aquellas que provienen de fuentes inagotables a escala humana y se generan constantemente. En los últimos años se ha presentado un crecimiento en la producción de energía eléctrica desde fuentes renovables. En 2021 la cuota energética mundial producida por energías renovables se mantuvo en 28.1% total, mientras que en 2019 fue de 26.3%. Aunque ha venido aumentando el uso de energías renovables, este no ha sido constate en algunas regiones y tampoco ha sido suficiente si se compara con el porcentaje que ocupa las fuentes no renovables. Queda claro que aún falta mucho por avanzar en este aspecto.
A continuación, se presentan algunas de las energías renovables más conocidas y relevantes a nivel mundial.
Energía solar
Esta energía tiene como fuente el sol y la energía generada por este en forma de radiación electromagnética, la que a su vez constituye la mayor fuente de luz y calor en la tierra. Debido al avance tecnológico, se ha encontrado formas en las que aprovechar esta radiación electromagnética para generar energía eléctrica y energía térmica y así, abastecer la necesidad de energía eléctrica en sectores como el industrial o el doméstico.
En cuanto a la energía solar, hay dos tipos principales de recolección o aprovechamiento de este recurso natural: las células fotovoltaicas y los colectores térmicos.
Las celdas fotovoltaicas o comúnmente llamadas paneles solares son una forma de convertir la radiación proveniente del sol en energía eléctrica. Cabe aclarar que no toda la energía que emite el sol llega a la tierra, pero si es una cantidad considerable con respecto a la cantidad de energía eléctrica que puede generarse para su consumo humano. Por medio de materiales semiconductores como el silicio o el arseniuro de galio, los cuales absorben la luz solar y luego emiten electrones que luego permiten generar una corriente eléctrica.
Los colectores térmicos son dispositivos que toman la energía térmica del sol y aprovechan esta energía en forma de calor para diferentes propósitos, por ejemplo, para calentar agua o aire. A diferencia de las celdas fotovoltaicas, los colectores térmicos no tienen como función principal la de generar energía eléctrica, sino la de aprovechar la energía térmica para usos varios, aunque en grandes industrias también usan colectores térmicos para generar energía eléctrica, pero se presenta en menor medida.
Energía eólica
Este tipo de energía toma como fuente el aire o el viento para producir energía eléctrica. La diferencia de presión en el aire genera movimiento de este gas, lo cual produce corrientes de aire (viento). Por medio de máquinas eólicas como aerogeneradores se logra aprovechar el movimiento del aire y la energía del viento que es energía de tipo cinético y se transforma en energía mecánica. Las corrientes de aire actúan sobre las aspas o palas del aerogenerador generando movimiento, a la unión de estas aspas con un cubo se le llama rotor. La energía mecánica se transforma en energía eléctrica por medio de un generador eléctrico.
Según el Global Wind Energy Council (GWEC), la capacidad mundial instalada de energía eólica creció en 2021 hasta situarse en 837 GW, ayudando al mundo a evitar más de 1.200 millones de toneladas de CO2 al año 2.
Energía hidroeléctrica
Es un tipo de energía que aprovecha el movimiento de otro recurso natural, el agua. Por medio de instalaciones ubicadas en ríos y represas, se aprovecha la fuerza de la caída del agua, estas instalaciones o construcciones se llaman “hidroeléctricas”. Las hidroeléctricas aprovechan la energía potencial de los ríos que, al interactuar con una turbina hidráulica que transfiere la energía a un alternador, el cual transforma está en energía eléctrica. En Colombia las hidroeléctricas son la principal fuente de energía eléctrica, pues tiene aproximadamente 33 centrales hidroeléctricas que proporcionan alrededor del 70% de la energía eléctrica total del país.
Energía geotérmica
Esta es una de las energías renovables menos mencionadas, aunque una de las más antiguas ya que en algunos territorios se usa hace miles de años para cocinar alimentos. Consiste en el aprovechamiento de depósitos subterráneos de vapor y agua caliente para generar energía eléctrica, como también para la calefacción o refrigeración de edificios. Para generar energía eléctrica por medio de la energía geotérmica, se abre un pozo profundo de hasta 1.6km de profundidad, hasta algún deposito subterráneo de agua, de manera que el vapor acciona turbinas y mediante de un generador eléctrico se transforma este movimiento en energía eléctrica .
Energía de biomasa:
La biomasa se refiere a material orgánico compuesto de residuos de la agricultura y de seres vivos. Esta es útil debido a que su composición es baja en carbono, pero alto contenido de oxigeno y sustancias volátiles, lo que la convierte en un buen material combustible. Tiene aplicaciones térmicas y también eléctricas. Por ejemplo, se puede usar para la calefacción de edificios y casas o como combustible para la cocina. El uso eléctrico no tiene tanto peso como el uso térmico en la biomasa, ya que para la producción de energía eléctrica desde la biomasa requiere de dispositivos complejos.
Energía mareomotriz: y undimotriz
La energía mareomotriz aprovecha la energía cinética y potencial de la marea de grandes cuerpos de agua como mares y océanos. La marea se debe a las fuerzas de gravedad de la luna y el sol. Por medio de un dique para contener el agua se hace girar turbinas con el movimiento del agua. De igual manera estas turbinas están conectadas a generadores de energía eléctrica.
La energía undimotriz es similar a la mareomotriz, pero esta aprovecha la energía de las olas del mar para generar energía eléctrica. Existen diferentes tecnologías para aprovechar las energías de las olas en los mares, algunas de estas pueden ser: columnas de agua oscilante, boya de punto de absorción y atenuador de superficie. Cada una de estas tecnologías aprovechan distintos principios físicos para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
