Recursos energéticos - Resumen El sistema energético Uso eficiente de la energía Definición: A partir de la crisis del petróleo de 1973 se planteó la necesidad del ahorro energético. En la actualidad, los altos precios del petróleo y el impacto ambiental de su uso han vuelto a poner de manifiesto la necesidad de la reducción del consumo energético. conjunto de procesos necesarios para el uso de la energía. Comprende los procesos siguientes: • Proceso de captura de la energía primaria o de explotación de la fuente de energía. Ejemplos: instalación de un aerogenerador, construcción de un embalse para retener agua, perforación de un pozo petrolífero, explotación de un yacimiento de carbón, cultivo de colza para obtener biodiesel, etc. • Proceso de transformación en energía secundaria: generar la fuente de energía que se podrá utilizar directamente. Ejemplos: Obtención de gasolina y otros combustibles en una refinería de petróleo, transformación de la energía del agua en energía eléctrica en las centrales hidráulicas, o de la energía do carbón en energía eléctrica en las centrales térmicas, etc. Uno de los mecanismos de ahorro es la cogeneración de energía, es decir, la producción combinada de dos formas útiles de energía (como electricidad y vapor de agua) a partir de una única fuente de combustible. Este sistema permite utilizar prácticamente un 90% de la energía del combustible, contra el 33% de eficiencia típica del sistema eléctrico. La cogeneración está generalizada en las industrias conserveras de Galicia y en otros sectores. Las medidas específicas de ahorro respecto al uso de la energía son las siguientes: • Proceso de transporte de los recursos energéticos secundarios hasta el lugar de consumo: transporte de gasolina, transporte de energía eléctrica, etc. 1. Aumentar la eficiencia en el sistema eléctrico. El sistema de transporte eléctrico tiene una eficiencia global del 33%, es decir, se pierde el 66 % de la energía generada. • Consumo de la energía secundaria que generalmente es transformada en otra forma de energía mediante un convertidor adecuado. Transformación de la energía química de la gasolina en trabajo mecánico mediante los motores de explosión, transformación de la energía eléctrica en trabajo mecánico, luz, calor, etc. 2. Incentivar el ahorro mediante ayudas económicas para que los consumidores compren bombillas y aparatos eléctricos de bajo consumo, así como la realización de auditorias energéticas con el fin de detectar y corregir las pérdidas de energía. 3. Valoración del coste real de la energía que consumimos. Cada proceso de conversión implica unas ciertas perdidas de energía asociadas a cada fase de la cadena energética, que será menos eficiente cuanto más larga sea ésta. Además, durante el transporte se pierde parte de la energía por lo que la distancia entre los centros de producción y de consumo supone una disminución de la eficacia del sistema energético. 4. Valoración de los costes ocultos de la energía. La energía eléctrica puede ser limpia para los consumidores, pero su generación produce contaminación en otro lugar, en el caso de que proceda de una central térmica que funcione con carbón o con petróleo o si procede de una central nuclear. Fuentes de energía convencionales y alternativas o nuevas 5. Reducción del consumo en los diferentes sectores. En España desde 1988, el transporte es el sector que consume más energía, aproximadamente el 40%. Le sigue la industria, con un 32% y, en tercer lugar, está el consumo de energía en los hogares. con 16 %. En el transporte, el mayor gasto es el de los turismos (45%). Las industrias que más energía consumen son las industrias relacionadas con el procesado de los minerales no metálicos (cemento, cerámica y vidrio, principalmente).En el hogar, el mayor gasto lo produce la calefacción y agua caliente. Las fuentes de energía fuentes de energía convencionales son las utilizadas tradicionalmente y más utilizadas en la actualidad. Son los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), la energía hidroeléctrica y la energía nuclear de fisión. Su uso tiene numerosos problemas: carácter no renovable, alto coste y contaminación asociada, tanto a la extracción y transporte como a su uso, riesgo de accidente radioactivo, etc. Desde hace ya algunos años se está promoviendo el uso y la investigación de fuentes de energía alternativas o nuevas, de carácter renovable o no, entre las que destacan la energía eólica, la energía solar (térmica y fotovoltaica), la biomasa (para la obtención de biocombustibles y para obtener energía eléctrica), la energía de las mareas y de las olas, la geotérmica, el hidrógeno y, en el futuro, la fusión nuclear. 6. Medidas de ahorro personales. Cada uno de nosotros podemos ahorrar energía si adoptamos las siguientes actitudes: • Usar más el transporte público y menos el privado. • Utilizar la arquitectura solar pasiva en la medida de lo posible. Aislar techos y paredes e instalar dobles ventanas para evitar las pérdidas energéticas de nuestras viviendas. • Comprar electrodomésticos eficientes, lámparas de bajo consumo y cocinar con olla a presión. Instalar termostatos en los aparatos eléctricos. • Aumentar el reciclado de vidrio y papel. Fuentes de energía convencionales y alternativas Fuentes de energía Carbón Ventajas Inconvenientes Alto poder calorífico y uno de los más abundantes (reservas para 220 años). Manejo sencillo y con pocos riesgos asociados a su transporte. No renovable. Elevado contenido en azufre, cuando se quema expulsa una gran cantidad de SO2, lo que le convierte en el principal causante de la lluvia ácida Emite el doble de CO2 que el petróleo. Convencionales Combustibles fósiles Su explotación produce un importante impacto ambiental y paisajístico Petróleo Gas natural Materia prima para la obtención de muchos productos y combustibles. Mayor rendimiento energético que el carbón. Su combustión emite CO2 y otos otros productos. Contaminación de la atmosfera y de las aguas asociadas a su explotación, transporte y uso. No es renovable Extracción muy sencilla y económica. Un peligro asociado es el escape de metano que es un gas con un efecto invernadero mucho más potente que el CO2. No es renovable Su transporte es sencillo y de bajo riesgo. Produce menos CO2 al quemarse que otros combustibles. No emite NOx ni SO2, por lo que no causa lluvia ácida. En las centrales térmicas es más eficiente que el carbón o el petróleo Bajo coste y mínimo mantenimiento. Energía hidroeléctrica No emite ningún tipo de contaminación durante su funcionamiento. Los embalses, además, permiten la regulación del caudal de los ríos y el aprovechamiento del agua para otros usos. Renovable Energía nuclear de fisión La construcción de embalse provoca: reducción de la diversidad biológica, dificultad de la emigración de los peces y de la navegación fluvial , la disminución del caudal de los ríos, la modificación del nivel freático, las variaciones en el microclima y la eutrofización de las aguas. Además, genera riesgos geológicos de tipo mixto al acelerar la erosión y la sedimentación. También conlleva riesgos inducidos por catástrofes debidas a la posible rotura de la presa. Los costes de construcción son bastante elevados, implican la destrucción de tierras de labor y el traslado de poblaciones. Alto rendimento energético. Enormes costes de construcción y mantenimiento de las centrales. No emite CO2 ni otros gases a la atmosfera. Se puede considerar una energía limpia al margen del posible riesgo de acidente radiactivo y de la dificil gestión de los residuos. Son relativamente frecuentes los fallos y paradas de los reactores. Aunque es una fuente de energía no renovable, existen reservas importantes de Uranio. Difícil gestión de los residuos radiactivos. Aunque no presente ningún tipo de contaminación radiactiva, puede provocar impactos al afectar al microclima de la zona, haciéndolo más cálido y húmedo. Además, el agua de refrigeración puede alterar térmicamente los ecosistemas colindantes. No emite contaminación alguna.. Energía eólica Los costes no han dejado de disminuir en los últimos años y actualmente es una fuente de energía económicamente competitiva. Como aspectos negativos destacamos su impacto visual, la muerte de aves y el incremento de la erosión, ya que se seca la superficie del suelo cercana. Asimismo, si se utilizan aspas con componentes metálicos, se producen ruidos e interferencias electromagnéticas. Su producción energética varía mucho, debido a los cambios del viento, Es renovable Alternativas o nuevas Energía solar térmica e fotovoltaica Biomasa: para la obtención de biocombustibles y para obtener energía eléctrica (mediante combustión) Genera electricidad sin contaminación, sin ruido y sin partes movibles. Sus instalaciones necesitan un mantenimiento mínimo y no requieren agua. Alto precio de fabricación de las placas solares fotovoltaicas. En muchos casos su rentabilidad, pese a su alto precio, se encuentra en que se pueden establecer en zonas donde el coste de la conexión de la red eléctrica sería mucho más elevado. La producción está afectada de una gran variabilidad. Puede contribuir a paliar el déficit energético actual, ya que es renovable, barata y requiere tecnologías poco complejas. La obtención de energía por combustión emite CO2 y otros productos (dioxinas, etc) cuando se queman residuos industriale y urbanos. Permite el aprovechamiento energético y la elimincaión de residuos agrícolas, industriales y urbanos. Los biofueles líquidos presentan problemas como los cambios que hay que realizar en los automóviles, lo altamente corrosivo de los alcoholes y las emisiones de NOx y gas formaldehído, potencialmente cancerígeno. Además, los coches propulsados por estos combustibles son mucho más difíciles de arrancar en climas fríos, disminuyendo su autonomía entre un 30% y un 40%. Es renovable siempre que replantemos tantos árboles y plantas como utilicemos. De esta forma, además, no alteraremos la cantidad neta de CO2 existente en la atmósfera. Precisan una gran cantidad de espacio para su instalación y producen un importantes su impacto visual. La producción de biocombustibles está provocando un incremento del precio de los alimentos básicos. Energía mareomotriz: de las mareas y de las olas Se trata de una energía limpia y renovable En el caso de la mareomotriz precisa la construcción de diques que pueden provocar un impacto ecológico y paisajístico importante. Energía geotérmica Es una energía limpia. No es renovable, pues la energía térmica de los pozos no dura más de 15 años y, sin embargo, tarda millones de años en volver a regenerarse. Hidrógeno El hidrógeno se puede quemar para obtener energía sin generarcontaminación. Además, puede ser transportado por los gasoductos, en principio mezclado con gas natural para posteriormente, cuando dicho combustible se agote, reemplazar a éste. En la actualidad, la mitad del hidrógeno utilizado en el mundo se extrae del gas natural mediante un proceso se libera CO2 a la atmósfera. También se puede obtener a partir de otros combustibles fósiles (carbón y petróleo) y de la biomasa. Por tanto, su producción implica un consumo de combustibles fósiles y, a su vez, una emisión de CO2 a la atmósfera. Energía de la fusión nuclear Con pequeñas cantidades de materia podríamos obtener cantidades enormes de energía. En la práctica no se ha conseguido obtener energía por procesos de fusión. Se espera que dentro de 40 o 50 años dispongamos de la tecnología necesaria para obtener energía por este sistema.