Hoy en día, el concepto de «energías renovables» se escucha en los discursos de nuestros políticos, pero también de nuestros científicos, como la solución al desafío del cambio climático. Para entender mejor este concepto, nos proponemos descubrir en qué consiste.

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¿Qué es una energía renovable?

Las energías renovables (ER) se refieren a un conjunto de medios de producción de energía a partir de fuentes o recursos teóricamente ilimitados, disponibles sin límite de tiempo o que pueden reponerse más rápidamente de lo que se consumen.

Las energías renovables se oponen a las llamadas energías fósiles, cuyas existencias son limitadas y no renovables a escala del tiempo humano. Estamos hablando de petróleo, carbón o gas natural, por ejemplo. Las energías renovables, en cambio, se producen a partir de fuentes naturales ilimitadas en la escala de tiempo humana, como los rayos del sol o el viento.

En el lenguaje común, la energía renovable suele denominarse «energía verde» o «energía limpia» por su bajo impacto medioambiental. De hecho, su explotación genera muy pocos residuos y emisiones contaminantes y su poder energético es muy inferior al de las energías no renovables. Esto es lo que los convierte en un elemento importante y clave en las estrategias para combatir el calentamiento global.

¿Cuáles son los diferentes tipos de energías renovables?

En general, las energías renovables proceden de dos grandes fuentes naturales: el sol y la tierra.  Desde los 2.000 metros sobre el nivel del mar hasta los 2.000 metros bajo tierra, desde el cielo hasta las profundidades, existen diferentes tipos de energías renovables.

Energía eólica

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Los antepasados de los aerogeneradores son los molinos de viento. Los aerogeneradores producen energía a partir del movimiento de las masas de aire. Aprovechan la energía cinética del viento. La solución eólica es actualmente la más utilizada en Europa.

Los aerogeneradores pueden instalarse en tierra. Se trata de los llamados aerogeneradores terrestres. Estos son técnicamente los más fáciles de imaginar. Incluso si el espacio que se puede reservar para ellos podría agotarse rápidamente. Y los más eficientes podrían ser los aerogeneradores instalados en el mar, que se denominan aerogeneradores marinos.

La energía eólica es una energía intermitente. Los aerogeneradores sólo producen cuando sopla el viento. Sin embargo, a diferencia de los paneles solares, puede ser difícil instalar una turbina eólica en el jardín. Esta tecnología es la más adecuada para las instalaciones a gran escala.

Los aerogeneradores empiezan a ganar altura, ya que los investigadores están pensando en cómo aprovechar los vientos en altura, que son 5 veces más potentes que en tierra. Por ejemplo, en el cielo de Fairbanks (Alaska) se lanzará una turbina colocada en un globo lleno de helio para captar los vientos a más de 300 metros de altura.

Energía hidráulica

energia renovable3El término energía hidroeléctrica se refiere a la energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del agua. Una categoría de energía que está menos sujeta a las condiciones climáticas, pero que sigue estando reservada a la producción a gran escala. La energía hidráulica incluye:

  • Presas que liberan grandes cantidades de agua sobre turbinas para producir electricidad.
  • La energía mareomotriz, que utiliza la energía potencial de las mareas, una energía ligada a las diferencias de nivel de las aguas y a las corrientes que inducen.
  • Energía hidráulica, que aprovecha las corrientes oceánicas.
  • La del oleaje, que se basa en la energía cinética de las olas y el oleaje.
  • La energía térmica, que puede obtenerse -con cuidado de no interrumpir el flujo natural de los mares- de la diferencia de temperatura entre las aguas profundas y las superficiales.
  • La energía osmótica, que genera electricidad a partir de la diferencia de presión entre el agua de mar y el agua dulce debido a la diferencia de salinidad.
La biomasa

energia renovable4La biomasa puede convertirse en una fuente de calor, electricidad o combustible. Se pueden utilizar varias técnicas para extraer energía de ella: combustión, gasificación, pirolisis por ejemplo. Incluye:

  • Puede producir calor, electricidad o biocombustibles (hidrólisis de la celulosa en glucosa y posterior fermentación en etanol).
  • Biocombustibles, líquidos o gaseosos, derivados de la transformación de plantas como la colza o la remolacha azucarera (1ª generación), de materiales celulósicos (2ª generación) o de microorganismos como las microalgas (3ª generación).

Hay que tener en cuenta que la biomasa sólo puede considerarse una fuente de energía renovable si su regeneración es mayor que su consumo.

Energía geotérmica

energia renovable5La energía geotérmica es una forma de energía renovable que proviene de la extracción de energía del suelo. Este calor es esencialmente el resultado de la desintegración radiactiva de los átomos fisionables contenidos en las rocas. Puede utilizarse para la calefacción, pero también para la generación de electricidad. Es una de las únicas energías que no depende de las condiciones atmosféricas.

Sin embargo, depende de la profundidad a la que se dibuje. La energía geotérmica profunda, a unos 2.500 metros y entre 150 y 250 °C, se utiliza para producir electricidad. Dicha energía media en los depósitos de agua, sobre todo de 30 a 150°C, abastece las redes de calefacción urbana. La energía geotérmica de muy bajo consumo, entre 10 y 100 metros de profundidad y por debajo de los 30 °C, es utilizada por las bombas de calor.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que, para que la energía geotérmica siga siendo sostenible, el ritmo de extracción de este calor no debe superar el ritmo al que se desplaza dentro de la Tierra.

Los investigadores están pensando en explotar aún más las profundidades de la Tierra, aprovechando del…. ¡Magma! En efecto, el magma es un material fundido procedente del núcleo de la Tierra. Para los llamados países volcánicos, es una fuente de energía con un potencial muy alto y más concentrado que la simple energía geotérmica.

Energía solar

La energía solar es la energía suministrada por el Sol. En términos generales, la energía solar es producida por los rayos del Sol. Hay diferentes formas de utilizar esta energía. En la actualidad, la energía solar fotovoltaica es la más conocida. La energía fotovoltaica produce electricidad y sólo electricidad a partir de la radiación solar. Otro medio de aprovechar la energía solar es la energía térmica, cuyo principio es producir y suministrar agua caliente aprovechando los rayos del Sol.

Sin embargo, existe un medio de explotación que combina estos dos: el híbrido. La tecnología híbrida consiste en producir simultáneamente electricidad y agua caliente aprovechando los recursos solares. Actualmente, la tecnología híbrida de aHTech es la más avanzada del mercado y ofrece el mayor índice de rentabilidad y eficiencia del mercado: 89% de eficiencia.

Las energías renovables en el mundo

El último informe de la Agencia Internacional de la Energía, publicado en abril, trajo muy buenas noticias y algunas sorpresas muy agradables. De hecho, el informe muestra que las energías renovables han experimentado un increíble crecimiento en 2020, un crecimiento que no se veía desde hace dos décadas.

Unos 280 GW de capacidad adicional de energía renovable entraron en funcionamiento en 2020, un 45% más que las nuevas incorporaciones registradas en 2019, informa la AIE, lo que equivale a la capacidad total de los diez países del sudeste asiático en la ASEAN. Este aumento anual histórico, el mayor desde 1999, está impulsado por el incremento de 114 GW de capacidad eólica, casi el doble que en 2019 (+90%) y por China.

Aunque la AIE espera que las emisiones de CO2 aumenten en 2021 «debido a un aumento paralelo del uso del carbón», cree que el ritmo de crecimiento de 2020 «se convertirá en la nueva norma, con unos 270 GW de capacidad renovable que se añadirán en 2021 y casi 280 GW en 2022, a pesar de una desaceleración en China». Se espera que el crecimiento de la eólica se ralentice ligeramente en 2021 y 2022, mientras que la solar «seguirá batiendo récords», según la agencia.

Las energías renovables en España

En España, la producción libre de emisiones de CO2 equivalente significó el 66,9% del total y convierte a 2020 en el año con la energía más limpia. El carbón ha recortado un 60% su producción con respecto a 2019, hasta alcanzar los 5.064 GWh y marca su mínimo histórico anual de producción y de participación en el mix de generación español (2% sobre el total).

Las tecnologías renovables produjeron en 2020 el 43,6% de toda la electricidad en España y registran así su mayor participación en el mix de generación desde que se cuenta con registros (año 2007), según los datos presentado por Red Eléctrica de España (REE). La cuota de producción verde de 2020 es 6,1 puntos porcentuales superior a la de 2019 y está 3,2 puntos porcentuales por encima del anterior máximo de participación anual, registrado en 2014.

Así, España generó 109.269 GWh de electricidad de origen renovable en 2020, un 11,6% más que en 2019; a pesar de que el total de producción eléctrica fue un 4% inferior, hasta alcanzar los 250.387 GWh. La eólica, responsable de algo más de la quinta parte de toda la producción (21,7%), fue la renovable con mayor presencia en una estructura de generación liderada por la nuclear con el 22,2% y seguida por el ciclo combinado (que aporta el 17,8% del total), la hidráulica (11,9%), la cogeneración (10,8%) y la solar fotovoltaica que, con un aumento interanual de su generación del 65,9%, ocupa a cierre de este año el 6,1% de la estructura de generación nacional.

En septiembre 2021, y según datos estimados a día de hoy, la generación procedente de fuentes de energía renovable representó el 35,8% del mix. Durante este mes, la producción de energía verde fue de 7.415 GWh, un 8,6% menos que en el mismo periodo de 2020.