¿Cuál es la energía más limpia? y económica

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Para poder saber cual es la energía más limpia debemos de tener en cuenta las emisiones que producen y tambien el impacto que tiene la producción e instalación de estas fuentes de energía.

Trataremos algunas de las fuentes de energía más comunes que se usan a mayor escala y sus impactos.

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Energía foto voltaica

Para empezar la energía fotovoltaica se produce a partir de las ondas electromagnéticas provenientes de sol.

Las celdas foto voltaicas se diseñan para absorber los fotones provenientes del sol.

La capa superior y la inferior están hechas de un material semiconductor, el sol hace que la capa superior tenga una carga eléctrica positiva y la inferior una negativa lo que produce un campo eléctrico.

Al conectar un circuito eléctrico entre las capas, fluye una corriente eléctrica útil para alimentar dispositivos.

Ventajas de la energía fotovoltaica

Para la producción de energía eléctrica no hay emisiones directas de gases de efecto invernadero ni ruido.

Inconvenientes de la energía fotovoltaica

Entre los inconvenientes de los paneles fotovoltaicos podemos mencionar:

Alto costo inicial: La inversión de los paneles y su instalación es alta
Depende de la luz solar: En días de poca luz o nublados la capacidad de generar electricidad se reduce
Necesitan un gran espacio: La instalación de paneles requiere de grandes espacios ya sea en techos o en tierra por lo tanto se limita la capacidad de producir electricidad.
No es una solución constante de energía: Durante las noches no hay generación de electricidad por lo tanto se debe recurrir a otras fuentes de energía
Impacto ambiental: Sorprendentemente uno de los inconvenientes de los paneles solares son su impacto ambiental, para su producción se usan mucha energía y generalmente en países con matriz energética alta en carbono.

Si los paneles son usados en lugares con matrices bajas en carbono, el efecto negativo neto se aumenta.

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Energía eólica

La fuerza del viento al pasar por las aspas de una turbina eólica, produce una fuerza que provoca la rotación de un generador.

La cantidad de energía producida es proporcional a:

Velocidad del viento
Tamaño de la turbina
Densidad del aire

Ventajas de la energía eólica

No produce emisiones directas de gases de efecto invernadero
Alta concentración de energía: Cada turbina puede generar grandes cantidades de energía en un espacio relativamente pequeño
Requieren invertirle menos energía por kWh que otras fuentes de energía renovable

Inconvenientes de la energía eólica

Dependen del clima: El viento no siempre es constante, y en periodos con baja velocidad, la generación es baja lo que no es una fuente de energía constante
Solo son viables en zonas con alta velocidad de viento: Previo a la instalación de un parque eólico, se deben de realizar estudios de la velocidad del viento por extendidos periodos para determinar si el proyecto tiene viabilidad económica por lo que no son proyectos de implementación rápida.
Impacto visual: Un parque eólico no es del gusto de todas las personas y algunos los pueden encontrar desagradables
Impacto ambiental: Las turbinas eólicas pueden afectar las rutas migratorias de algunas aves y además pueden impactarlas produciéndoles la muerte.
Ruido: Las turbinas eólicas durante su operación tienen un sonido característico que puede ser molesto.
Costo: Debido a que los lugares donde hay alto viento no necesariamente son accesibles, el costo de instalación y mantenimiento de un parque eólico es alto.
Estacionalidad: En algunas partes la velocidad del viento cambia durante el año, lo que hace que no sea una fuente constante de energía y se debe complementar con otras.

Biomasa

Algunos consideran la biomasa como las energía más limpia considerando que es renovable. La materia orgánica se usa como combustible limpio.

Entre las fuentes de biomasa se pueden nombrar:

Bagazo de caña
Cascaras de arroz
Leña
Biodiesel
Pellets
Alcohol
Biogás

Ventajas de la biomasa

Amigable con el medio ambiente: La materia orgánica absorbió carbono de la atmosfera por lo que se considera carbono neutro, además la combustión es más limpia.
Renovable: Si se obtienen de desechos de procesos de humanos o de fuentes sostenibles, se considera un recurso renovable
Los desechos no son tóxicos: A diferencia de los combustibles fósiles, la biomasa no presenta altas concentraciones de azufre y otros contaminantes que además de ser gases de efecto invernadero, son responsables de la lluvia ácida.
Fuente de energía local: Generalmente el uso de la biomasa es de procedencia local por lo que no hay inconvenientes con la volatilidad de los precios de los combustibles importados.
Involucra mano de obra local: Generalmente su uso beneficia a poblaciones de bajos recursos económicos.

Inconvenientes de la biomasa

Compiten por alimentos: La producción de biomasa cuando no es un producto de desperdicio, compite en tierra con alimentos básicos lo que en ocasiones ha encarecido los precios de alimentos
Deforestación: Si no es procedente de fuentes renovables o de desechos de otros procesos, el uso de la biomasa favorece la deforestación.
Estacionalidad: Las fuentes de energía a base de biomasa podrían verse afectadas por la estacionalidad y no estar disponible todo el año
Costo: Dependiendo de la fuente de la biomasa, su obtención puede ser costosa y no ser una soluciona viable. En algunos casos para su cultivo se utilizan combustibles fósiles para la maquinaría que la cultiva lo que aumenta las emisiones de la huella de carbono haciendo que no sea la energía más limpia.

Energía Nuclear

La energía nuclear utiliza la gran cantidad de calor liberado durante la fisión nuclear de átomos pesados para producir vapor de agua que mueve turbinas de vapor produciendo energía eléctrica.

Es un tipo de energía muy debatible, algunos la consideran la energía más limpia porque no produce gases de efecto invernadero, pero otros consideran que contamina mucho por los desechos radioactivos asociados.

Ventajas de la energía nuclear

Produce abundantes cantidades de electricidad: Una sola central nuclear tiene capacidad de abastecer de energía a grandes poblaciones o industrias
No produce gases de efecto invernadero: El combustible usado es Uranio que si es manejado con seguridad no genera emisiones.

Inconvenientes de la energía nuclear

Seguridad: Un mal manejo de una planta nuclear puede tener grandes consecuencias como ya pasaron en las tragedias de Fukushima y Chernobil
Desechos radioactivos: El combustible usado puede emitir radioactividad peligrosa durante miles de años por lo que es un gran problema de manejo
Aplicaciones militares: La energía nuclear se usa en aplicaciones militares lo que implica un gran problema mundial
Dependencia del Uranio: Este material es un recurso escaso y si se masifica el uso de esta energía puede provocar problemas de abastecimiento.

Energía térmica

La energía térmica definitivamente no es la energía más limpia, utiliza combustibles fósiles para alimentar plantas de vapor, turbinas de gas, o motores de combustión interna.

Entre los combustibles industriales que usan están:

Carbón
Diesel
Bunker
Gas

Ventajas de la energía térmica

Escala: Una sola planta térmica puede generar grandes cantidades de energía
Disponibilidad: Mientras que haya suministro de combustible, una planta térmica puede producir energía todo el año.

Inconvenientes de la energía térmica

Gases de efecto invernadero: El mayor inconveniente de las plantas térmicas es que emiten grandes cantidades de gases de efecto invernadero responsables del cambio climático
Otros contaminantes: Además de los gases de efecto invernadero, las plantas térmicas producen otros gases que producen problemas de salud en la población y fenómenos como la lluvia ácida.
Dependencia del petróleo: El alto consumo de combustibles fósiles implican presión sobre los precios lo que encarece la producción de la electricidad.
Costo: El precio de los combustibles fósiles experimentan con frecuencia presiones al alza encareciendo la producción de electricidad.

Eficiencia energética: La energía más limpia de todas

La energía más limpia es la que no se consume, cuando los recursos energéticos se utilizan eficientemente se experimenta una reducción en el consumo de energía con un efecto positivo ambiental mayor que la generación de energía con fuentes renovables.

Generalmente las inversiones en eficiencia energética son muy rentables y de gran impacto ambiental.

A gran escala los proyectos en eficiencia energética disminuyen la presión por aumentar la infraestructura eléctrica y de combustibles. Además en países importadores de petróleo se disminuye la presión por el aumento del precio de las divisas.

Los proyectos de eficiencia energética sin duda se pueden considerar como la energía más limpia por lo que tiene un impacto directo sobre la disminución de gases contaminantes, no solamente los gases de efecto invernadero

Algunos proyectos de eficiencia energética son económicos de realizar y requieren de relativamente poca energía para su implementación.

Finalmente, al implementar proyectos de mejora se puede aplazar o evitar la compra de activos como compresores, chillers, calderas que son costosos de implementar y que van a consumir todavía más energía.