En este espacio hablaremos sobre uno de los pilares fundamentales que ha impulsado el desarrollo y progreso de la humanidad, pero también nos enfrenta a importantes desafíos en la actualidad: las fuentes de energía no renovables, así como también examinaremos las alternativas sostenibles y limpias que están surgiendo para enfrentar los desafíos energéticos del futuro.

domingo, 3 de septiembre de 2023

Energía Nuclear: Se obtiene mediante la fisión nuclear de átomos de uranio y se utiliza para generar electricidad.

La energía nuclear se obtiene a través de dos procesos principales: la fisión nuclear y la fusión nuclear. Es decir que la fisión nuclear, es el proceso de dividir núcleos atómicos, generalmente átomos de uranio-235 o plutonio-239, en dos fragmentos más pequeños liberando una gran cantidad de energía en forma de calor. Esta energía térmica se utiliza para generar vapor, que a su vez impulsa turbinas conectadas a generadores eléctricos, produciendo electricidad.

La fisión nuclear se lleva a cabo en reactores nucleares, que son instalaciones diseñadas para controlar y aprovechar este proceso de fisión de manera segura y eficiente. La energía nuclear tiene la ventaja de ser una fuente de energía con bajas emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los combustibles fósiles, pero también conlleva preocupaciones sobre la gestión de residuos radiactivos, la seguridad y la proliferación nuclear.


Por otro lado, la fusión nuclear es el proceso mediante el cual los núcleos atómicos se combinan para formar núcleos más pesados, liberando una enorme cantidad de energía. A diferencia de la fisión nuclear, que se utiliza actualmente en las centrales nucleares, la fusión nuclear aún no se ha logrado controlar de manera eficiente en un entorno de producción de energía en la Tierra. Sin embargo, se considera una fuente potencialmente muy prometedora de energía debido a su abundancia de combustible (isótopos de hidrógeno) y su baja generación de residuos radiactivos. La replicación del proceso de fusión que ocurre naturalmente en el sol es un desafío técnico extremadamente complejo y se está investigando en proyectos internacionales como el ITER para lograr la viabilidad de la fusión como fuente de energía.


En resumen, la energía nuclear se obtiene tanto a través de la fisión nuclear como de la fusión nuclear, pero hasta el momento, la fisión es la que se ha utilizado comercialmente para generar electricidad en las centrales nucleares.

Energía de las Mareas: Se aprovecha la energía generada por las mareas y corrientes del océano para generar electricidad.

La energía de las mareas, una forma de energía renovable que se obtiene aprovechando las diferencias de altura entre las mareas altas y bajas del océano. Esta energía se convierte en electricidad mediante el uso de tecnologías específicas, como las plantas de energía mareomotriz y las turbinas de corriente oceánica. Aquí hay una explicación más detallada:

La energía de las mareas se deriva del movimiento del agua causado por la interacción gravitacional entre la Tierra, la Luna y el Sol. La atracción gravitacional de la Luna y el Sol provoca que el agua en los océanos se mueva, creando mareas altas y bajas periódicas. Estas mareas generan un flujo constante de energía cinética en el agua en movimiento.


Hay dos enfoques principales para aprovechar esta energía:

  • Energía mareomotriz: Las plantas de energía mareomotriz se construyen en bahías, ensenadas o estuarios donde las mareas tienen una amplitud considerable. Se utilizan diques o presas para capturar el agua durante las mareas altas. Luego, cuando las mareas bajan, el agua se libera a través de turbinas que generan electricidad debido al flujo de agua.
  • Energía de corrientes oceánicas: Esta forma de energía se basa en la corriente constante del océano, que puede aprovecharse mediante turbinas submarinas que se colocan en áreas con corrientes marinas fuertes. Estas turbinas se activan por el flujo de agua y generan electricidad a medida que el agua pasa a través de ellas.

 

Ambos métodos aprovechan el movimiento natural del agua para generar electricidad de manera sostenible y limpia. Sin embargo, también presentan desafíos técnicos y ambientales. Los impactos ambientales pueden incluir cambios en los patrones de flujo de agua y la vida marina, aunque generalmente se consideran menos invasivos que los métodos tradicionales de generación de energía.

 La energía de las mareas ofrece una fuente de energía renovable y predecible, ya que las mareas son causadas por patrones gravitacionales bien establecidos. A medida que la tecnología continúa desarrollándose, es posible que veamos un mayor uso de esta forma de energía para contribuir a la matriz energética global y reducir la dependencia de los combustibles fósiles.

Biogás: Se produce mediante la descomposición de materia orgánica y se utiliza para generar calor y electricidad.

El biogás es un tipo de gas producido a través de la descomposición de materia orgánica en ausencia de oxígeno, un proceso llamado digestión anaeróbica. Este proceso puede ocurrir en lugares como vertederos, estanques de aguas residuales y plantas de tratamiento de aguas residuales, así como en instalaciones diseñadas específicamente para la producción de biogás, llamadas plantas de biogás o biodigestores.


El biogás está compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), junto con pequeñas cantidades de otros gases como sulfuro de hidrógeno (H2S) y vapor de agua. Debido a su alto contenido de metano, el biogás es una fuente de energía renovable y se puede utilizar para varias aplicaciones:

  • Generación de calor: El biogás puede quemarse directamente para generar calor, que puede utilizarse en aplicaciones industriales, de calefacción residencial o comercial, y en procesos como la generación de vapor.
  • Generación de electricidad: El biogás se puede utilizar en motores de combustión interna o turbinas de gas para generar electricidad. Estas plantas de cogeneración producen tanto electricidad como calor útil.
  • Inyección en la red de gas: Después de un proceso de purificación para eliminar impurezas como el CO2 y el H2S, el biogás purificado puede ser inyectado en la red de gas natural, lo que lo convierte en una fuente más limpia de energía para uso doméstico e industrial.
  • Biometano: Si se purifica aún más, el biogás puede convertirse en biometano, un combustible de alta calidad que se puede utilizar como sustituto del gas natural en vehículos, aplicaciones industriales y comerciales.
  • Producción de bioplásticos y productos químicos: Algunos procesos pueden convertir el biogás en componentes químicos para la producción de bioplásticos y otros productos químicos.

 

El proceso de producción de biogás no solo contribuye a la generación de energía renovable, sino que también tiene beneficios ambientales al reducir la emisión de gases de efecto invernadero y ayudar en la gestión de residuos orgánicos, evitando su acumulación en vertederos y reduciendo la liberación de metano, un gas de efecto invernadero potente, a la atmósfera.