En muchos lugares del mundo, se asume que con solo pulsar un interruptor se va a encender una luz, la lavadora, el televisor o la computadora. Pero no en todos los lugares pasa lo mismo. En la mayoría de los países en vías de desarrollo la demanda de energía es cada vez mayor, provocando apagones constantes o incluso el cese completo del suministro.
Todas las fuentes de alimentación son intermitentes, en mayor o menor medida. Pero por su naturaleza, la producción de energía renovable se mueve entre dos extremos: o genera demasiada o no la suficiente para atender a la demanda.
Aunque alrededor de 176 países tienen ahora una política de energía limpia, el mundo todavía depende en gran medida del petróleo, el gas y el carbón. Todos ellos son combustibles fósiles que los científicos de medio ambiente de la ONU creen que tendrán “impactos graves, generalizados e irreversibles para las personas y los ecosistemas” en caso de no hacer algo para cambiarlo.
Por esta razón se trabaja en cómo mejorar el almacenamiento de energía que después pueda ser utilizada cuando hay estos desajustes entre la oferta y la demanda eléctrica. Así nacen las energías alternativas o limpias.
Este tema se profundiza en la Maestría en Ingeniería de la Universidad EIA.
¿Qué son las energías alternativas?
Energía alternativa es un sinónimo para energía limpia, energía verde o energía renovable. Se consideran alternativas todas aquellas que provienen de recursos naturales y de fuentes inagotables, todas aquellas que, al producirlas, no contaminan.
Tipos de energías alternativas
Existen diferentes tipos de energías renovables. Podemos obtener energía de muchas maneras, solo hay que transformarla, en este caso, en energía eléctrica. En la naturaleza podemos encontrar variedad de fuentes inagotables de las que extraer energía, como el viento, el agua o el sol, entre otras.
Energía solar
A través de placas solares se absorbe la radiación solar y se transforma en electricidad que puede ser almacenada o volcada a la red eléctrica, es la forma de autoconsumo eléctrico más fácil de implementar para particulares. Luego, existe la energía solar termoeléctrica, que es aquella que utiliza la radiación solar para calentar un fluido (que puede ser agua), hasta que genere vapor y accione una turbina que genere electricidad.
Energía eólica
Los molinos de viento se sitúan en los denominados parques eólicos y están conectados a generadores de electricidad que transforman la energía producida cuando el viento hace girar sus aspas.
Energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica o hidráulica es otra de las energías alternativas más conocidas en nuestro país. Utiliza la fuerza del agua en su curso para generar la energía eléctrica y se produce, normalmente, en presas.
Biomasa
Esta energía alternativa es una de las formas más económicas y ecológicas de generar energía eléctrica en una central térmica. Consiste en la combustión de residuos orgánicos de origen animal y vegetal. Con producto biodegradable, como aserrín y cortezas, se puede prensar un combustible que prenda el fuego a modo de ??, siendo sustituible el carbón por este producto y, a gran escala, pudiendo ser utilizado para producción de energía de forma renovable.
Biogás
El biogás es una energía alternativa producida biodegradando materia orgánica, mediante microorganismos, en dispositivos específicos sin oxígeno, así se genera un gas combustible como metano y CO2 que se utiliza como fuente de energía.
Energía del mar
La mareomotriz o undimotriz según si aprovecha la fuerza de las mareas o de las olas, es la producción de energía (eléctrica) gracias al aprovechamiento del movimiento de las aguas para transformar su energía cinética o de movimiento en energía eléctrica .
Energía geotérmica
Es aquella que aprovecha las altas temperaturas de yacimientos bajo la superficie terrestre (normalmente volcánicos) para la generación de energía a través del calor, pues suelen encontrarse a 100 o 150 grados centígrados.
Casos de éxito de energías alternativas en Colombia
Algunos ejemplos del uso exitoso de energías alternativas en Colombia:
- En el corregimiento de Palmor en Ciénaga, Magdalena, una microcentral hidroeléctrica ubicada en la Sierra Nevada de Santa Marta, utiliza una potencia inicial de 150 kilovatios, la cual es suficiente para suplir las necesidades energéticas de esta población con poco más de 500 familias. La obra funciona desde hace 25 años con un importante valor adicional: el mantenimiento de la infraestructura, la administración y la operación son realizadas por la propia comunidad. En 2016 terminaron de repotenciar la microcentral, con lo que duplicaron su capacidad con tecnología de punta. Eso le posibilitará una vida útil de otros 30 o 40 años en este pueblo que crece de la mano del café ‘especial’ colombiano.
- En Supía, Caldas, utilizan el café para sustituir al carbón como combustible limpio para el secado de ladrillos. La cascarilla del grano ha resultado muy buena en ese proceso, y de paso le ayuda a la industria del café –aunque muchos no lo sepan una de las más contaminantes–a disponer de sus residuos. Con ello, las ladrilleras disminuyen sus emisiones de CO2 y, claro está, la factura del carbón. Esto es eficiencia energética que se traduce en ahorro real y cuantificable.
- Un proyecto de bombeo de agua en La Guajira utiliza paneles solares y bici-bombas que les permiten a miles de indígenas wayúu disfrutar de un acceso fácil y saludable al preciado líquido, tan escaso en el departamento.
- En algunas ladrilleras del país se han cambiado hornos (de colmena a túnel) para disminuir las emisiones de CO2, lo que ha mejorado la productividad y generado empleo en los departamentos de Boyacá, Caldas y Cundinamarca.
- Textileras en Medellín le apuestan a la eficiencia energética por medio de sistemas de monitoreo y control de calderas, que permiten procesos de producción más limpios. No solo contaminan menos sino que en algunos casos han cumplido estándares ambientales internacionales, que hacen que las prendas de fabricación colombiana, ya apetecidas por su calidad, tengan un mayor valor agregado.
Fuentes de energías alternativas más novedosas
Las necesidades energéticas actuales han hecho que los países, sus instituciones y expertos creen nuevas formas de producir combustible y electricidad necesarios para que la vida diaria de sus habitantes se desarrolle sin problemas. Los ejemplos más novedosos son:
- Energía cinética proveniente de los transeúntes
Los más de 250.000 viajeros que pisan cada día las baldosas de la Estación Central de Estocolmo, Suecia, generan calor con sus pasos y una empresa de ventilación sueca utiliza ese calor para proporcionar calefacción al edificio que está justo en frente de la estación. Gracias a un sistema que permite recuperar el calor, éste se transforma en agua caliente y permite ahorrar al edificio situado justo enfrente hasta un 25% de su energía a través del sistema de ventilación del propio metro.
Además, hay discotecas en distintas partes del mundo -desde Holanda hasta Japón- en las que los pasos de baile de los clientes permiten generar energía eléctrica. La empresa holandesa Energy Floors es una de las que lidera este mercado, en el que también participan varias empresas de China. Funciona de la siguiente manera: con el movimiento de los pies de la gente unas luces LED en la pista de baile se iluminan y funcionan como sistema de alumbrado.
También hay algunos pasos peatonales que permiten convertir el caminar de los peatones en electricidad. El sistema fue patentado por la compañía británica Pavegen y se usó en los Juegos Olímpicos de Londres de 2012. La idea es poder emplearlo para sistemas eléctricos de la ciudad, como paneles publicitarios o semáforos. - La energía limpia de los crematorios
La cremación también puede utilizarse como una fuente de energía sostenible y se aplica desde hace unos cinco años. Comenzó también en Suecia, en el crematorio de un pequeño pueblo, Halmstad, cuando se determinó tras una investigación medioambiental que contaminaba demasiado. Pronto se convirtió en una nueva posibilidad de energía renovable en diferentes partes del mundo, como Reino Unido y Dinamarca.
El objetivo es reciclar el calor que desprenden los hornos y aprovechar esa energía.
El doctor John Troyer, subdirector del Centro para la Muerte y la Sociedad (CDAS, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Bath, Reino Unido, le dijo a BBC Mundo que a ese proceso se le conoce como “captura de calor” y que lo que se utiliza la energía que proviene del gas, y no la del cadáver.
En Redditch, una pequeña localidad del condado inglés de Worcestershire, ese calor permite calentar una piscina pública. El proyecto recibió un premio Green Apple a las prácticas medioambientales en mayo de 2013, poco antes de que se pusiera en marcha.
Y en Austria hay oficinas que obtiene la luz de esa misma fuente de energía. - Basura que se convierte en energía
Los desechos también pueden convertirse en una forma interesante de energía renovable.
Este sistema ya funciona en varias provincias de Uruguay y en países europeos como Noruega, en donde fue tan efectivo que incluso llegó a importar basura de otros países.
“Minimiza los impactos ambientales, mediante el control y tratamiento de las emisiones líquidas y gaseosas”, declaró la División de Ingeniería Sanitaria y Ambiental de La Intendencia de Maldonado, en Uruguay, en donde aseguran que obtienen unos 1.500 megavatios por hora cada año gracias a este sistema.
Cuando los componentes quedan reducidos a líquido y biogás (compuesto en un 50% de gas metano), es posible transformarlos en energía reusable. Ese mismo gas metano es el que aprovecha una ciudad a orillas del lago Kivu, entre Ruanda y la República Democrática del Congo, en donde se ha creado una planta energética de gas natural, un proyecto de la compañía estadounidense Contour Global. El gobierno de Ruanda espera poder aumentar con esta iniciativa el número de hogares conectados a la electricidad. - La energía de las algas y las medusas
Dentro del mar podemos encontrar otras inesperadas fuentes de energía, como las medusas. Estos curiosos seres marinos desprenden una proteína verde (GDP, por sus siglas en inglés) que les permite generar luz fluorescente. Un grupo de científicos de la Universidad de Tecnología de Chalmer, Suecia, investiga este tipo de proteína para crear un dispositivo fotovoltaico que pueda usarse en energía solar y que permite abaratar los costos que requieren este tipo de instalaciones. También están estudiando cómo crear aparatos flotantes mecánicos que usen esta fuente de biotecnología. - Café, chocolate y otros combustibles naturales
El emprendedor Arthur Kay, en Reino Unido es uno de los últimos actores del movimiento de combustibles limpios y pretende que los emblemáticos autobuses turísticos de Londres llenen sus motores con café. Kay dirige una compañía, Biobean, que usa ?? El cisco,o ripio? Es más comprensible para nosostros de café de grandes cadenas internacionales de cafeterías, como Costa Café, y los convierte en una especie de gasolina. En ciudades como Londres, donde es vital limpiar la calidad del aire, esta idea podría resultar vital para la salud de muchos ciudadanos. Otras opciones que se han probado es el chocolate (en lugares como Warwick, Inglaterra) o las aguas residuales (en España).
Encontrar fuentes alternativas que permitan proteger el ambiente mientras se colabora con la evolución positiva de las sociedades es fundamental para poder crecer de forma sostenible y que las generaciones futuras no dependan de fuentes energéticas que dañan su entorno.
La Maestría en Ingeniería de la EIA es un programa interdisciplinario, orientado a la integración de teorías, métodos, instrumentos y en general de conceptos provenientes de diferentes disciplinas de la ingeniería. Conoce todo sobre inscripciones y matrículas aquí.
Fuentes
● Juan Daniel Correa Salazar. Septiembre 01, 2016. “Los casos de éxito de la energía limpia en Colombia”. Semana. https://sostenibilidad.semana.com/medio-ambiente/articulo/energias-alternativas-en-colombia/35965
● Abril 12, 2018. “Las innovadoras soluciones para generar más y mejores fuentes de energías renovables en el planeta”. BBC. https://www.bbc.com/mundo/noticias-43712276
● Junio 26, 2017. “5 sorprendentes fuentes de energía limpia que tal vez no conocías”.
● BBC. https://www.bbc.com/mundo/noticias-40404632
● Diciembre 13, 2016. “Energías alternativas: qué son y qué tipos existen”. Blog Factor Energía. https://www.factorenergia.com/es/blog/eficiencia-energetica/que-son-energias-alternativas/#:~:text=Energ%C3%ADa%20alternativa%20es%20un%20sin%C3%B3nimo,%2C%20al%20producirlas%2C%20no%20contaminan.
