En Venezuela cuando hablamos de fuentes de energía, referimos a las
elaboraciones naturales más o menos complejas, de las que el ser humano o
cualquier ser viviente puede extraer energía, indiscutiblemente necesaria para
la elaboración de la mayoría de sus actividades. Pudiéramos decir, que es el
fundamento de todo apoderamiento de las necesidades físicas y biológicas. Hoy
día, no es solo indispensable sino necesaria para la satisfacción de cualquiera
necesidad: acondicionamiento del medio ambiente, cocer los alimentos, moldear
los minerales, generar iluminación para vencer la oscuridad, transformar los
elementos de la naturaleza, multiplicar el esfuerzo físico, en fin, muchas
otras actividades imposible de realizar sin el aporte energético que generan
circunstancias o elementos naturales como el viento, el agua, el sol, o los
elementos combustibles generadores y la reacción química de otros elementos que
generan gases y vapor de agua, cuya expansión física multiplica la fuerza
necesaria para el movimiento y el desplazamiento de elementos seres vectores
utilizados por los seres vivos.
2. Evolución
Histórica de la Energía
Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para
calentarse y cocer los alimentos, pasando por la Edad Media en la que construía
molinos de viento para moler el trigo, hasta la época moderna en la que se
puede obtener energía eléctrica fisionando el átomo, el hombre ha buscado
incesantemente fuentes de energía, surgiendo desde hace al menos dos siglos el
uso masivo de los combustibles fósiles; por un lado el carbón para alimentar
las máquinas de vapor industriales y de tracción ferrocarril y la calefacción
hogareña, más recientemente el uso del petróleo y sus derivados en la industria
y en el transporte, principalmente el automóvil, se ha evolucionado en el
consumo de energía mayormente natural, aunque durante mucho tiempo convivieron
con el aprovechamientos de la energía eólica, la hidráulica y la biomasa, que
paradójicamente están siendo impulsadas las energías no contaminantes
inagotables como lo son la eólica, la solar y la hidráulica, en la medida de
las posibilidades de existencia y la restricción temporal y estacional.
En todo caso, es conveniente entender, que cualquiera sea el sistema o
elemento que se emplee para generar energía, ya sea física, química o nuclear,
su relevancia o importancia se mide en su capacidad de realizar trabajo o
liberar calor o radiación. La energía total de un sistema siempre se conserva,
pero puede transferirse a otro sistema o convertirse de una forma a otra.
3. Las Fuentes de Energía
Las fuentes de energía se clasifican en:
Renovables, aquellas que pueden utilizarse de manera continuada o
permanente para producir energía, bien porque
se regeneran fácilmente como la biomasa, o porque son una fuente
inagotable como la solar y la hídrica.
No renovables, aquellas que al ser utilizadas temporalmente no vuelven
a regenerarse por cuanto se transforman en el resultado generado, es decir son
agotables. Aunque en realidad, el agotamiento de los generadores de este tipo
de energía no se fundamenta en su agotamiento, sino en el tiempo de su
generación que es altamente superior al tiempo estimado de uso, ya que la
naturaleza emplea un imponderable e inestimable tiempo para su reproducción.
4. Fuentes de Energía Renovables
La Energía Hidráulica, que es la más común de las fuentes
generadoras de energía. Ya desde la antigüedad, se reconoció que el agua que
fluye desde un nivel superior a otro inferior posee una determinada energía
cinética susceptible de ser convertida en trabajo, como demuestran los miles de
molinos que a lo largo de la historia fueron construyéndose a orillas de los
ríos.
La Energía Cinética o Mecánica, que es la generada por el movimiento de los
cuerpos. Es la energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía
cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación: (E =
1mv2), donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al
cuadrado. El valor de E también puede derivarse de la ecuación: (E = (ma) d,
donde a es la aceleración de la masa m y d es la distancia a lo largo de la
cual se acelera. Las relaciones entre la energía cinética y la energía
potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía,
pueden ilustrarse elevando un objeto y dejándolo caer.
La Energía Potencial, es la energía asociada a un objeto situado
a determinada altura sobre una superficie. Cuando el objeto se levanta desde
una superficie se le aplica una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo
largo de una distancia, se transfiere energía al objeto. Si se deja caer el
objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética.
Energía almacenada, posee un sistema como resultado de las
posiciones relativas de sus componentes. Por ejemplo, si se mantiene una pelota
a una cierta distancia del suelo, el sistema formado por la pelota y la Tierra
tiene una determinada energía potencial; si se eleva más la pelota, la energía
potencial del sistema aumenta. Otros ejemplos de sistemas con energía potencial
son una cinta elástica estirada o dos imanes que se mantienen apretados de
forma que se toquen los polos iguales. Para proporcionar energía potencial a un
sistema es necesario realizar un trabajo. Se requiere esfuerzo para levantar
una pelota del suelo, estirar una cinta elástica o juntar dos imanes por sus
polos iguales. De hecho, la cantidad de energía potencial que posee un sistema
es igual al trabajo realizado sobre el sistema para situarlo en cierta
configuración. La energía potencial también puede transformarse en otras formas
de energía. Por ejemplo, cuando se suelta una pelota situada a una cierta
altura, la energía potencial se transforma en energía cinética.
La Energía Geotérmica, Se considera que pudiera ser el sustituto
energético que supla en gran proporción el consumo de combustibles fósiles. Es
la fuente o recurso natural, que se basa en el hecho de que la Tierra está más
caliente cuanto más profundamente se perfora. La energía geotérmica puede
derivarse del vapor de agua atrapado a gran profundidad bajo la superficie
terrestre. Si se hace llegar a la superficie, puede mover una turbina para
generar electricidad. Otra posibilidad es calentar agua bombeándola a través de
rocas profundas calientes. Aunque esta fuente de energía subterránea es en
teoría ilimitada, en la mayor parte de las zonas habitables del planeta está
demasiado profunda como para que sea rentable perforar pozos para aprovecharla,
no obstante, ya se ha experimentado con ella.
La Energía Solar, no es una única tecnología energética, sino
un término que abarca diversas tecnologías de energías renovables. Su
característica común es que, al contrario que el petróleo, el gas, el carbón y
las formas actuales de energía nuclear, la energía solar es inagotable. La
energía solar puede dividirse en tres grandes grupos: aplicaciones para
calefacción y refrigeración, generación de electricidad y producción de
combustibles a partir de la biomasa.
La Energía Eólica, que es la generada por la fuerza del
viento. Antiguamente se usaba para mover los objetos, por ejemplo, los barcos
de vela. Actualmente lo utilizamos para producir electricidad. En las centrales
eólicas el viento mueve las aspas de los molinos y este movimiento se
transforma en electricidad.
5. Fuentes de Energía No Renovables
Agrupamos en una clasificación específica a las fuentes de energía en
consideración a su tiempo de generación y permanencia en uso, así:
La Energía nuclear, Esta energía se genera mediante la fisión
de átomos de uranio, cuyo calor generado en el proceso se emplea para impulsar
una turbina que genera electricidad. Las cantidades de energía que pueden
obtenerse mediante procesos nucleares superan grandemente a las que pueden
lograrse mediante procesos químicos, que sólo implican las regiones externas
del átomo.
El reactor nuclear y el equipo de generación eléctrica son sólo parte
de un conjunto de actividades interrelacionadas y la producción de un
suministro fiable de electricidad en este proceso, exige extraer, procesar y
transportar el uranio; enriquecerlo y empaquetarlo en la forma adecuada;
construir y conservar el reactor y el equipo generador, y procesar y retirar el
combustible gastado. Estas actividades requieren unos procesos industriales muy
complejos e interactivos y conocimientos especializados.
Gran Bretaña fue uno de los primeros países en aprovechar la energía
nuclear. A mediados de la década de 1950 en el Reino Unido ya había varios
reactores que generaban electricidad. El primer reactor nuclear que se conectó
a una red de distribución de electricidad en Estados Unidos empezó a funcionar
en 1957 en Shippingport (Pensilvania). Seis años después fue encargada la
primera instalación comercial construida sin subvenciones directas del gobierno
federal. Aquel encargo marcó el principio del intento de transformar los
sistemas de generación eléctrica de todo el mundo para que empleasen energía
nuclear en lugar de combustibles fósiles. Sin embargo, el intento fracasó
debido al rápido aumento de los costes, los retrasos debidos a disposiciones
locales, la reducción de la demanda de electricidad y el incremento de la
preocupación por la seguridad.
Más recientemente, a finales de la década de 1980 la industria nuclear
quedó en suspenso en la mayoría de los países debido a la polémica política y
económica. Se encargaron pocas centrales y, aunque la mayoría de las que
estaban en construcción se completaron, hubo retrasos y se cancelaron muchos
encargos de nuevas. Francia, con una fuerte tradición de control centralizado
de las cuestiones técnicas, ha constituido una importante excepción en ese
sentido, igual que los países de la antigua Unión Soviética.
En la actualidad existe la tendencia a desarrollar la energía nuclear
aunque con prudencia y expectación, estimándose que en breve plazo, la energía
nuclear podría producir hasta el 10 o el 15% de la energía mundial, o tan sólo
el 1 o el 2%.
El Petróleo como Fuente Energética. El uso de energía varía mucho según los
países; por ejemplo, en Estados Unidos es cuatro veces y media superior al
promedio mundial, mientras que en China era sólo una cuarta parte de dicho
promedio, el que se ha venido incrementando en los últimos años. Para fines del
siglo XX el petróleo y el gas natural supusieron casi las dos terceras partes
del consumo primario de energía en todo el mundo. El carbón también fue una
fuente importante, mientras que la energía nuclear, la energía solar, la geotérmica
y otras energías alternativas tuvieron menor peso.
El Carbón, es un término genérico con el cual se
designan una gran variedad de materiales sólidos con un elevado contenido de
carbono. La mayoría del carbón se quema en centrales térmicas para generar
vapor de agua destinado a impulsar los generadores eléctricos. También se usa
parte del carbón en las fábricas para proporcionar calor para los edificios y
los procesos industriales; una variedad especial de carbón de alta calidad se
convierte en coque metalúrgico para la fabricación de acero.
El carbón ha sido un gran competidor del petróleo y sus reservas
mundiales son de gran magnitud. Es tan cuantiosa, que la cantidad de carbón
recuperable desde un punto de vista técnico y económico en las condiciones
actuales proporcionaría cinco veces más energía que las reservas de petróleo
crudo. Cuatro regiones del mundo contienen tres cuartas partes de las reservas
de carbón actualmente recuperables: Estados Unidos (28%), los países de la
antigua URSS (17%), China (16%) y Europa Occidental (14%).
Es de hacer notar que, a pesar de los precios relativamente bajos del
carbón y de las enormes reservas que existen, el crecimiento del uso del carbón
desde 1973 ha sido mucho menor de lo previsto, ya que el carbón está asociado a
muchos más problemas medioambientales que el petróleo. La minería subterránea
puede provocar silicosis en los mineros, hundimientos del suelo situado sobre
las minas y filtraciones de ácido a los acuíferos. La minería a cielo abierto
exige una cuidadosa restauración del entorno para que la tierra vuelva a ser
productiva y el paisaje se recupere. Además, la combustión del carbón provoca
la emisión de partículas de dióxido de azufre, óxido de nitrógeno y otras
impurezas. Se cree que estas emisiones son causantes de la lluvia ácida.
Fin. =)
