Mucho se ha hablado de la crisis ambiental, con sus consecuencias locales y globales, el aumento de los gases de efecto invernadero, la tala indiscriminada de árboles, entre otros, esto ha llevado a dar una mirada de forma activa en las energías renovables. El progreso de las energías limpias es necesario y urgente para la lucha del cambio climático. En esto se tiene un optimismo con respecto a la transición que se ha hecho tanto en Latinoamérica como en el mundo hacia las fuentes de energía renovable.
El aprovechamiento de las energías renovables (solar, eólicas, hidroeléctrica, geotérmica, entre otras) junto con la innovación tecnológica en sus complementos (baterías, carros eléctricos, entre otros) han sido positivas en los últimos años, se han logrado menores costos y mayores aciertos. El hecho de que se obtengan estos resultados puede deberse al esfuerzo deliberado de ciertos países del mundo y aquellos incentivos que se han implementado. Aunque cada vez se hable más de ellas, las energías renovables aún son unas desconocidas para mucha gente.
Energías renovables: ¿qué son?
Las energías renovables son aquellas energías que se pueden obtener de fuentes naturales, sin afectar a las mismas. Son aquellas que se renuevan a una mayor tasa que la intervención humana, existiendo un equilibrio controlado entre la velocidad de regeneración en relación al consumo. Estas fuentes naturales son:
Fuente natural >>> Energía renovable
Sol >>> Solar fotovoltaica / Solar térmica
Viento >>> Eólica
Agua >>> Mareomotriz / Hidroeléctrica / Undimotriz / Hidrógeno gris / Hidrógeno Azul / Hidrógeno Verde
Geotérmica >>> Geotérmica / Geoeléctrica
Biomasa >>> Biogás / Biocombustible / Bioalcoholes / Electricidad
Hidrocarburos >>> Hidrógeno gris / Hidrógeno Azul / Hidrógeno Verde
Expliquemos cada una:
- Energía solar fotovoltaica: Se basa en el aprovechamiento energético proveniente del sol, a partir de la transformación de la radiación solar mediante el efecto fotoeléctrico.
- Energía solar térmica: Se basa en el aprovechamiento energético proveniente del sol, a partir de la transformación de la radiación solar.
- Energía eólica: Se basa en el aprovechamiento de la energía cinética proveniente del viento. Esta energía genera el movimiento de las aspas de un generador logrando poner en así generar energía eléctrica.
- Biomasa: Consiste en el uso de los residuos orgánicos (natural, residual de actividades ganaderas) como fuente de energía. Permite generar calor, electricidad a partir de generación térmica, biocombustibles, o bien bioalcoholes. Permite reducir el CO2.
- Undimotriz: Se basa en el aprovechamiento de la energía proveniente de las olas en los mares. Mareomotriz Se basa en la utilización de las fluctuaciones de las mareas para generar energía eléctrica. Esta fluctuación por su naturaleza es más predecible que la energía undimotriz.
- Hidroeléctrica: Se basa en el aprovechamiento de la energía cinética del agua, generando el movimiento de unas aspas de un generador (Al igual que en el viento).
- Hidrógeno: Se basa en la producción de combustibles a partir de la generación de hidrógeno. Este combustible se puede producir a partir de hidrocarburos o bien del agua. Existen diversos métodos para la producción de hidrógeno: A partir de Hidrocarburos: Reformado con vapor, monóxido de carbono, proceso de Kvaerner, carbón, por fermentación. A partir del agua: producción biológica, Electrólisis, producción química, producción termoquímica, Hidrogeno Verde.
Algunos de los métodos presentados requieren o dejan mayor o menor huella de carbono por el proceso de producción propio. También se presentan restricciones económicas debido a la magnitud de inversión frente a lo obtenido, de este modo, gran parte de los métodos presentados no son aplicables a proyectos de gran escala. La producción de hidrógeno en los últimos tiempos fue tomando fuerza con el método por Electrólisis, la cual no deja residuos de carbono en el proceso, pero requiere una gran inversión en energía eléctrica.
Según la huella de carbono dejada por el método de obtención de hidrogeno, este puede clasificarse en: Hidrógeno Verde: Es producido a partir de energías renovables como la electricidad eólica o solar, reduciendo su huella de carbono a cero. Hidrógeno Azul: Es producido cuando se quema carbón a altas temperaturas, produciendo incluso mayor huella de carbono que los combustibles fósiles. Hidrógeno Gris: Es obtenido a partir del proceso de reformado con vapor, el cual aprovecha ciertos combustibles fósiles para su posterior transformación en hidrógeno. Este método deja una huella de carbono considerable.
- Energía geotérmica: esta energía se basa en el aprovechamiento propio del calor interno del planeta Tierra (La temperatura de la tierra se incrementa en una medida de 2,5 a 3° cada 100 m), para la generación de calor o bien electricidad.
¿Qué es el Acuerdo de París?
Las energías renovables han recibido respaldo de la comunidad internacional con el Acuerdo de París suscrito en la Cumbre Mundial del Clima celebrada en diciembre de 2015. El acuerdo, que entró en vigor en 2016, estableció un objetivo global vinculante, por el que los casi 200 países firmantes se comprometieron a reducir sus emisiones de forma que el aumento de la temperatura media del planeta a final del presente siglo quede por debajo de los dos grados, el límite por encima del cual el cambio climático tiene efectos más adversos e incluso a intentar dejarlo en 1,5 grados.
Las transiciones hacia un sistema energético basado en tecnologías renovables tienen efectos económicos muy positivos para la economía global y el desarrollo. Según IRENA (Agencia Internacional de Energías Renovables), alcanzar los Acuerdos de París exige duplicar la cuota de renovables en la generación eléctrica hasta situarla en el 57% a nivel mundial en 2030. Ello requiere elevar las inversiones anuales en energía renovable desde los 330 mil millones de dólares actuales hasta los 750 mil millones, con el consiguiente impulso a la creación de empleo y al crecimiento vinculados a la economía verde.
Matriz energética actual a nivel mundial
Durante el año 2020, se invirtieron 5,9 trillones de dólares (5.900.000.000.000.000.000) en subsidios para apoyar la generación de energía mediante fuentes fósiles, frente a la inversión de 366 billones (366.000.000.000.000) de dólares en inversiones para las energías renovables, esto representa una inversión 16 veces mayor en energías provenientes de fuentes fósiles. Este escenario se presenta en una sociedad cuyo consumo energético en la última década (2009-2019) presentó un aumento de casi un 20%.
La inversión realizada en energías renovables (representa la mayor inversión histórica a nivel mundial, superando por 23 billones a la inversión del año previo) fue distribuida mayormente en proyectos de energía eólica y energía solar fotovoltaica, ocupando 210 Billones de dólares el segundo y 140 Billones de dólares el primero. Los restantes 16 billones de dólares fueron invertidos en proyectos varios relacionados con la producción mediante energías renovables.
Siguiendo con los registros de los años anteriores, la producción de energía total se divide mayormente entre electricidad (17%), térmica para calefacción (51%) y enfriamiento y transporte (32%). Con la matriz energética del 2021, la producción de energía renovables toma un 11,2 % de la energía térmica total instalada, un 3,7% de la energía total dispuesta para los servicios de transporte, y un 28% de potencia eléctrica total.
La totalidad de la potencia eléctrica instalada en 2021, suma 314 GW, alcanzando así unos 3146 GW actuales. La producción de energías renovables a partir de fuentes eólicas y solares, resultaron más económicas para ese entonces que las energías provenientes de las fuentes fósiles. A nivel mundial se destaca que hasta el 2021 unos 135 países han adoptado un objetivo para alcanzar la meta de energías renovables. Mientras que unos 156 países presentan políticas regulatorias respecto al uso e instalación de las energías renovables de electricidad.
Siguiendo la línea temporal de la última década, se presenta un incremento de 4 puntos porcentuales en energías renovables, pasando de 8,7% en 2009 a 12,6% en 2020 (Previo a la pandemia). La Producción de este 12,5 % se distribuye según:
• 1.0 en Biocombustibles para transporte
• 2,8 en otras energías renovables, renovables, (Biomasa, geotérmica, oceánica, solar y eólica).
• 3,9 en Hidroeléctricas
• 4,8 en Energías térmicas, biomasa, geotérmica y solar.
Respecto a la energía eléctrica, se presenta un aumento de 8 puntos porcentuales en la última década. Alcanzado ocupar un 28,3% de la matriz total con energías renovables. Este porcentaje se distribuye ssegún:
• 15% en Hidroeléctricas
• 10% Solar y Eólica
• 3% Bioenergía y Geotérmica.
Preponderando la energía solar el aumento de la capacidad instalada y viéndose reducida en 6 puntos porcentuales la capacidad requerida de fuentes fósiles, y en 2 la energía nuclear. Concluyendo, si bien las cifras aquí presentadas, son altas, y con ello esperanzadoras, lo cierto es que la capacidad total instalada de 314 GW, se encuentran lejos del camino trazado por IEA para las cero emisiones en 2030, y más aún del indicado por la IRENA (Agencia Internacional de Energías Renovables) para el 2050, según el cual, el mundo debería incrementar un total de 825 GW de potencia cada año.
