4. Las energías renovables.
LAS ENERGÍAS RENOVABLES
El concepto de energía renovable se aplica a una serie de fuentes de energía que poseen la doble cualidad, estar disponibles de forma inagotable y no producir un impacto contaminante sobre el medio ambiente. Las tres características fundamentales son:
- Se renuevan de forma natural o su explotación no las consume.
- Son limpias: tienen un bajo nivel de contaminación y no generan residuos.
- Permiten localizaciones variadas.
En el cuadro adjunto podemos observar la escasa significación que suponen las energías renovables, tan sólo un 8,3% de la producción energética nacional. Se estima que al finalizar el lustro 2010-2015 se pueda alcanzar una producción del 25%.
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Imagen 21. Producción de energía en España. Importancia de las renovables. |
HIDRAÚLICA. EL AGUA EMBALSADA
El uso de la energía hidráulica es muy antiguo, aunque su verdadero desarrollo tuvo lugar con la expansión de la energía eléctrica, cuando se construyeron centrales hidroeléctricas, en las que el agua previamente embalsada se hace saltar (generalmente por tuberías) para generar energía que mueve turbinas conectadas a generadores que transforman la energía mecánica en electricidad.
En España, la energía hidráulica supone un 1,6% sobre el total del consumo de energías primarias, con unas cifras muy estables desde los años ochenta, que sólo se modifican en función de la climatología (años más o menos lluviosos). Las causas principales de este estancamiento son:
- La dificultad física para realizar nuevos embalses: la mayor parte de los lugares (zonas encajadas de los valles fluviales) en los que es posible realizar una presa ya la tienen (la mayor parte de la construcción de los embalses se realizó en pleno éxodo rural, años 60-70), y las zonas en las que hay un fuerte desnivel del terreno, en su mayoría, ya cuentan con una central hidroeléctrica.
- En la actualidad la multifuncionalidad del mundo rural y el desarrollo de actividades del sector terciario en zonas de montaña han dado lugar a nuevos usos del suelo en los que la población residente encuentra una importante fuente de rentas, que compiten claramente con los usos de la industria hidroeléctrica.
- La construcción de embalses y centrales tiene afecciones medioambientales que van desde la modificación de los caudales fluviales y su ritmo estacional, pasando por la variación en el clima de la zona (se vuelve más húmeda y fría), hasta la reducción de la biodiversidad, la introducción de especies animales y vegetales exógenas o el aumento de la presión humana sobre el propio medio.
Como consecuencia de todo ello, la construcción de nuevos embalses o centrales hidroeléctricas se encuentra hoy con la oposición de una parte de la opinión pública y con las reticencias de la administración, que se muestra muy cautelosa al respecto (es necesario un riguroso estudio previo de impactos ambientales).
La localización de las principales centrales hidroeléctricas depende fundamentalmente de tres aspectos:
- Zonas con desnivel topográfico que permitan saltos de agua o embalsamientos
- Ríos caudalosos (al menos una parte del año)
- Caudales regulares o facilidad de embalse
Así, en España las principales centrales se localizan en zonas montañosas de los Pirineos, Cordillera Cantábrica, Sistema Ibérico, etc. y en los fuertes desniveles del Duero, tajo o en la zona de contacto de los Montes de León con la Meseta.
Las centrales hidráulicas presentan dos formatos:
- Grandes centrales que generan electricidad que incorporan a la red eléctrica nacional
- Pequeñas centrales (menos de 10 Mw) para uso propio de instalaciones productivas o localidades
Estas últimas, que habían entrado en desuso, están teniendo un crecimiento relativamente fuerte, impulsadas por la subida de los precios del petróleo y del gas y por las políticas de fomento de las energías renovables (subvenciones, etc.)
Si amplias el mapa adjunto y le indicas que presente el relieve podrás navegar por cada una de las centrales hidroeléctricas existentes en España, podrás observar, ademas, el relieve y la existencia de embalses.
Ver Centrales Hidroeléctricas en España en un mapa más grande |
Imagen 22. Centrales hidroeléctricas en España. Fuente Google Maps |
ENERGIA DE LA BIOMASA
Se trata de la producción de energía a partir de:
- Los residuos de las actividades agrarias y de la industria agroalimentaria, que se pueden someter a dos procesos:
- La incineración para producir calor con el que calentar agua, cuyo vapor pasa a una turbina que conectada a un generador produce energía eléctrica, como cualquier central térmica. Para reducir la emisión de GEI, en algunas centrales térmicas se realiza la co-combustión, que consiste en asociar biomasa con el carbón como combustible.
- La fermentación para producir biogás (metanol)
- La producción de cultivos dedicados a producir biocarburantes para el transporte:
- Bioetanol o bioalcohol: alcohol producido por fermentación de productos azucarados, como la remolacha o la caña de azúcar, o por los azúcares producidos a partir de la trasformación (hidrólisis) de cereales, como el trigo, la cebada y el maíz. Se utiliza como sustituto de la gasolina (requiere motores especiales) o mezclado con la misma (no necesita motores específicos).
- Biodiesel o biogasóleo: se obtiene a partir de aceites obtenidos a partir de oleaginosas como la soja, la colza y el girasol (dos principales cultivos de oleaginosas en la Unión Europea). Se puede mezclar con el gasóleo en pequeñas proporciones y no necesita de modificaciones en los motores convencionales.
La producción de energía primaria a partir de biomasa supone el 3,5% de la consumida en España y es una renovable con un fuerte crecimiento, fundamentalmente porque permite (subvenciona) el desarrollo de cultivos que no son rentables para otros fines (son rentables medioambientalmente porque permiten reducir las emisiones de GEI, además tienen una elevada potencialidad para ser renovados y algunos retiran residuos que podrían contaminar el medio) y porque, con vistas al cumplimiento de los compromisos adquiridos para frenar el cambio climático, España se ha propuesto que, en 2010, el 5,8% de los carburantes para transporte sean biocarburantes.
España ocupa un lugar importante, a la altura de los países nórdicos y de los más desarrollados de Europa en producción de energía a partir de biomasa; no obstante, su posición pierde importancia en la utilización de biocarburantes para el transporte.
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Imagen 23. Evolución del consumo de energías renovables en España |
ENERGIA EOLICA
Aprovecha la energía cinética del viento en forma de energía mecánica o para producir electricidad. La primera es una forma de aprovechamiento tradicional, mientras que la segunda, que está teniendo un crecimiento espectacular en España, es la que incorpora mayor tecnología. Las principales ventajas que aporta son: su completa renovabilidad, su limpieza, su precio relativamente barato y su capacidad para sustituir a otras energías primarias en la producción de electricidad.
España es el país europeo en el que mayor desarrollo está teniendo esta fuente de energía, siendo una empresa española (Iberdrola) la empresa líder mundial en el sector. La energía eólica supone casi el 2% del consumo de energía primaria, y en torno al 9% de las fuentes de energía utilizadas para producir electricidad en España.
España es el segundo país, tras Alemania, en producción de energía a partir de fuentes eólicas. Su producción supone el 26,4% de la producción de la UE. Sumando las producción española y alemana, se obtiene el 65% de la comunitaria.
Esta fuerte implantación y el fuerte ritmo de crecimiento obedecen a tres causas:
- La producción de generadores está subvencionada por la UE y por el gobierno español, dentro de las políticas de fomento de las energías renovables, haciendo que se abarate su precio y que resulte rentable su explotación.
- Los propietarios de suelo agrario en los que se instalan los generadores reciben subvenciones, que les sirven para completar sus rentas. De esta manera, una parte de la SAU dedicada a cultivos de baja rentabilidad (zonas de secano extensivo o de montaña con escaso desarrollo del terciario, por ejemplo) se beneficia de estas subvenciones.
- El desarrollo tecnológico está generando una reducción de costes en la producción que ha aumentado la eficiencia medioambiental de la energía eólica (se consume menos energía en la generación que la que producen).
Los generadores de energía eólica suelen instalarse en grandes parque eólicos que permiten optimizar la producción, ya que se puede utilizar un único centro en el que los transformadores permitan incorporar la energía producida a la red eléctrica nacional. La localización de los parques eólicos obedece a dos factores: la frecuencia e intensidad de los vientos. Con este criterio físico se han instalado la mayor parte de los parques de Galicia, Tarifa o las serranías del Sistema Ibérico.
Las subvenciones que aportan las comunidades autónomas, que han favorecido el desarrollo de la energía eólica en las comunidades del interior: Navarra, Aragón, Castilla y León y Castilla-La Mancha.
Los principales inconvenientes de la energía eólica son: su impacto paisajístico, el peligro que suponen para las aves, la contaminación acústica producida por el voltear de las helices del molino y la variabilidad del recurso o irregularidad de los días de viento y la velocidad del mismo, que no permiten depender exclusivamente de esta energía.
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Esquema de una turbina eólica: 1. Cimientos 2. Conexión a la red eléctrica 3. Torre 4. Escalera de acceso 5. Sistema de orientación 6. Góndola 7. Generador 8. Anemómetro 9. Freno 10. Transmisión 11. Pala 12. Inclinación de la pala 13. Buje del rotor |
Imagen 24. Diseño de un aerogenerador. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogeneradores |
ENERGÍA SOLAR
Aprovecha la energía que emite el Sol, tanto la luz como el calor. Adopta tres formas principales:
- El aprovechamiento directo de la energía calórica mediante paneles solares. Se utiliza en los hogares o en pequeñas instalaciones productivas para obtener calefacción y agua caliente.
- La utilización de paneles fotovoltaicos con células de silicio que transforman la radiación solar en energía eléctrica, que se incorpora a la red eléctrica nacional. Suelen utilizarse los llamados parques o huertos solares que agrupan a un buen número de paneles solares con el fin de optimizar la producción y ahorra costes.
- La instalación de centrales solares termoeléctricas que utilizan el calor del Sol para calentar un fluido que genera vapor que mueve una turbina, que está conectada a un generador de energía eléctrica. Estas centrales pueden adoptar la forma de cogeneración con otros combustibles, buscando una reducción en el uso de los mismos y una mayor eficiencia en la utilización de la energía solar.
A pesar de ser un país con unas condiciones climáticas óptimas (número de días y horas de sol: según datos del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), la radiación solar global sobre superficie horizontal en España oscila entre 3,2 kw/h/m2/día de la zona más septentrional del territorio hasta los 5,3 kw/h/m2/día de la isla de Tenerife) y contar con una tecnología importante al respecto (es el cuarto país del mundo en I+D del sector), la energía solar sólo aporta en España el 0,2% a la producción de electricidad y un porcentaje muy bajo al consumo final de energía; sin embargo en los últimos años se está produciendo un crecimiento espectacular en la utilización de esta fuente de energía, especialmente en la instalación de centrales termoeléctricas: estaba previsto que, en 2010, estuviesen instalados 500 MW termoeléctricos, pero en esa fecha ya estarán en funcionamiento 730 MW, y para el 2011 rondarán los 2.000 MW (potencia equivalente a la de dos nucleares). En el campo de los paneles solares y la utilización directa del calor, también ha aumentado el número de instalaciones y de la energía producida, aunque en menor medida.
Las causas de este fuerte crecimiento obedecen a dos causas:
- El apoyo, mediante primas y subvenciones, de los gobiernos a esta fuente de energía para que sea rentable su producción (competitiva con otras fuentes de energía) y la instalación de huertos, paneles y centrales.
- La
investigación tecnológica que ha permitido aumentar la eficiencia de la producción
de electricidad a partir de la energía solar.
- La localización de la mayor parte de los
huertos solares y de las principales centrales termoeléctricas se realiza en la
mitad sur peninsular y en la zona central del valle del Ebro, allí donde mayor es
la radiación solar y el número de días despejados.
Los principales inconvenientes de la energía solar tienen que ver con el precio de sus instalaciones (sin subvenciones serían difícilmente sostenibles), con el impacto paisajístico y con la viabilidad de su producción.
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Imagen 25. Centrales termosolares en españa. Fuente: |
OTRAS FUENTES E ENERGÍA RENOVABLES.
Son la geotérmica y la maremotriz. En España tienen un escasísimo desarrollo: como fuentes de energía primaria tan apenas alcanzan el 0,02% del consumo.
ENERGÍA GEOTÉRMICA. Se presenta de cuatro maneras:
- Energía geotérmica de alta temperatura, comprendida entre 150 y 400 ºC, que produce vapor en la superficie y en una central geotérmica, mediante una turbina, genera electricidad.
- Energía geotérmica de temperaturas medias, entre 70 y 150 ºC. Tienen poca eficiencia para convertir el vapor en electricidad. Este vapor tiene un mejor aprovechamiento en calefacciones y refrigeración de edificios.
- Energía geotérmica de baja o muy baja temperatura (entre 70 y 50º C y 50 y 20º C, respectivamente) se utiliza para usos de calefacción en pequeños edificios o instalaciones.
- La "geotermia solar" aprovecha el calor almacenado en el suelo procedente del Sol. En España, a una profundidad superior a 5 metros, la temperatura del suelo es de unos 15°, que sube 2° si se excava 10 metros más. Esta energía se puede usar para calefacciones y refrigeración, y el coste de su extracción no es muy elevado, aunque su eficiencia tampoco.
Según el Instituto Geológico y Minero de España, el potencial geotérmico español es equivalente a unas 600 kilotoneladas de petróleo anuales, el elevado coste de su explotación ha frenado su desarrollo, pero dentro del Plan de Energías Renovables, para el 2010 se pretende llegar a las 150 Ktep. Su uso, en principio, se centra en calefacción, agua caliente sanitaria e invernaderos. Estos recursos son mayoritariamente de una temperatura entre 50 y 90 ºC. La única área con posibilidades de existencia de yacimientos de alta temperatura se localiza en el archipiélago volcánico de las Islas Canarias, pero el elevado coste ha frenado la construcción de centrales geotérmicas, prefiriéndose otro tipo de fuentes de energías renovables.
Los yacimientos geotérmicos de baja temperatura son actualmente explotados de forma sólo parcial y en pequeña intensidad. Así, se utiliza energía geotérmica para calefacción y suministro de agua caliente en edificios de balnearios, viviendas, colegios o invernaderos de Lugo, La Rioja, Navarra, Tarragona, Murcia, Almería o Granada.
ENERGÍA MAREMOTRIZ. Es la que resulta de aprovechar la diferencia de altura media del mar originada por las mareas. En las fases de pleamar y bajamar la energía cinética del agua (canalizada por tuberías), mediante turbinas, situadas en presas o diques, que mueven alternadores, se transforma en energía eléctrica.
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Imagen 26. Central maremotriz. Fuente: Wikipedia.
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También se consigue energía con la utilización de boyas flotantes. En cada boya se instala un generador y cuando el oleaje las golpea y mueve el generador convierte este movimiento en energía.
Por último otro aprovechamiento de la energía del mar es el que utiliza el movimiento de convección de las aguas (energía cinética) se origina por las diferencias de temperatura entre la superficie y el fondo oceánico.
En España esta fuente de energía tiene un escasísimo desarrollo, encontrándose sólo en fase de experimentación dos centrales, una en Santoña (Cantabria) y otra en Mutriku (Guipúzcoa), ambas utilizan la energía de las olas. Su escasa importancia se debe al elevado coste de las instalaciones y las modificaciones del medio costero (compiten con los usos turísticos del suelo), así como la necesidad de que:
- Las diferencias de altura de las mareas sean superiores a 5 metros para asegurar su rentabilidad. La viabilidad de las mareas como fuente de energía en nuestro país se limitaría a la costa cantábrica y a la zona del Estrecho de Gibraltar.
- Las olas sean importantes y constantes.
- Existan profundos fondos marinos para la explotación de los gradientes térmicos de las aguas del océano.
Aunque la imagen pertenece a una Central eléctrica maremotriz en el estuario del río Rance (Francia), es un ejemplo ilustrativo del funcionamiento de las mareas y cómo son aprovechadas por el hombre. Las marcas dejadas por el agua en los pilares indican el nivel de subida del agua con la marea alta o pleamar, y este subir y bajar del agua provoca unas corrientes permanentes que mueven las turbinas produciendo energía eléctrica.



Verdadero Falso
