FUENTES ALTERNAS DE ENEGIA

Introducción

Las fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades.

Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar los alimentos, pasando por la Edad Media en la que construía molinos de viento para moler trigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía eléctrica fusionando el átomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho. Actualmente más del noventa por ciento de la energía mundial se produce a partir del carbón, el petróleo y el gas natural. La mayor parte de estas fuentes energéticas se usan como combustible para el transporte y la calefacción, el resto se usa para convertir agua en vapor, que se hace pasar por una turbina, que hace girar una dinamo para producir electricidad.

Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación. La búsqueda de fuentes de energía inagotables y el intento de los países industrializados de fortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles, concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursos propios, les ha llevado a la búsqueda y aplicación de fuentes alternas de energía que puedan convertirse en la fuentes primarias de energía del futuro y así lograr tener energía renovable y que contamine menos al planeta.

Fuentes alternas de energía

Se denomina energía alternativa, o más propiamente fuentes de energía alternativas, a aquellas fuentes de energía planteadas como alternativa a las tradicionales clásicas. La definición de "energía alternativa" difiere según los distintos autores: en las definiciones más restrictivas, energía alternativa sería equivalente al concepto de energía renovable o energía verde, mientras que las definiciones más amplias consideran energías alternativas a todas las fuentes de energía que no implican la quema de ''combustibles fósiles'' (carbón, gas y petróleo); en estas definiciones, además de las renovables, están incluidas la energía nuclear o incluso la hidroeléctrica.

Los combustibles fósiles han sido la fuente de energía empleada durante la revolución industrial, pero en la actualidad presentan fundamentalmente dos problemas: por un lado son recursos finitos, y se prevé el agotamiento de las reservas en plazos más o menos cercanos, en función de los distintos estudios publicados. Por otra parte, la quema de estos combustibles libera a la atmósfera grandes cantidades de CO2, que ha sido acusado de ser la causa principal del calentamiento global. Por estos motivos, se estudian distintas opciones para sustituir la quema de combustibles fósiles por otras fuentes de energía carentes de estos problemas. En el siguiente trabajo de investigación estudiaremos las diversas fuentes alternas de energía que hay en la actualidad, su aplicación y el impacto que podría generar.

ENERGÍA NUCLEAR

La energía nuclear es aquella que resulta del aprovechamiento de la capacidad que tienen algunos isótopos de ciertos elementos químicos para experimentar reacciones nucleares y emitir energía en la transformación. Una reacción nuclear consiste en la modificación de la composición del núcleo atómico de un elemento, que muta y pasa a ser otro elemento como consecuencia del proceso.

Existen dos formas de aprovechar la energía nuclear para convertirla en calor:

• La fisión nuclear: es un proceso nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo del átomo. La fisión ocurre cuando un núcleo se divide en dos o más núcleos pequeños, más algunos subproductos.

• La fusión nuclear: La fusión nuclear es el proceso que se produce en las estrellas y que hace que brillen. También es uno de los procesos de la bomba de hidrógeno. Al contrario que la fisión nuclear, no se ha logrado utilizar la fusión nuclear como medio rentable (o sea, la energía aplicada al proceso es mayor que la obtenida por la fusión) de obtener energía, aunque hay numerosas investigaciones en esa dirección.

IMPACTO A LO LARGO DE LA HISTORIA

El primer país que hizo uso de la energía atómica fue Estados Unidos, que arrojó bombas atómicas en Hiroshima y Nagasaki, Japón, al final de la Segunda Guerra Mundial. El concepto de utilizar reactores nucleares para proporcionar energía con otros fines comenzó a partir el submarino impulsado con energía nuclear, desarrollado por la Marina de los Estados Unidos a finales de la década de 1940 y principios de 1950. El primer submarino nuclear se presentó en 1954.

Durante los primeros años de la década de 1950, el presidente de Estados Unidos, Dwight Eisenhower, desclasificó mucha de la información relacionada con la construcción de reactores nucleares. En ese momento, la Comisión Nacional de Energía Atómica de los Estados Unidos (actualmente, la Comisión Reguladora Nuclear) patrocinó la investigación sobre diferentes tipos de reactores nucleares. Pronto, muchos países aprendieron a construir reactores nucleares para generar electricidad. La Unión Soviética abrió su primera planta nuclear en 1954 y la primera que se puso en funcionamiento en Gran Bretaña fue en 1956. El reactor utilizado para el submarino sirvió como modelo para la primera planta de energía nuclear de Estados Unidos, construida en Shippingport, Pensilvania, en 1957. Francia se puso en línea en 1957 y, para principios de la década de 1960, la industria de energía nuclear ya estaba bien establecida. La industria se amplió enormemente en la década de 1970, cuando aumentaron los precios del petróleo, fue entonces cuando la energía nuclear se presentó como una alternativa para los combustibles fósiles. Las plantas realizaban fisiones nucleares en un entorno controlado, lo que producía energía. Los bajos costos del combustible equilibraron la inversión financiera necesaria para crear las plantas de energía nuclear, y esto tenía como consecuencia electricidad a más bajo costo. A pesar de los graves accidentes en la planta Three Mile Island en Pensilvania y en Chernobil, Ucrania, la energía nuclear sigue siendo una fuente viable de energía en muchos lugares.

La energía nuclear proporciona aproximadamente el 16% de la energía mundial. Hay más de 440 plantas en 70 países y otras más en diferentes etapas de construcción o planificación. En Estados Unidos, las plantas de energía nuclear generan el 20% de la demanda de electricidad. Son una fuente importante de energía para países sin muchos recursos de combustibles fósiles. Francia y Japón tienen programas particularmente activos de energía nuclear. Las plantas ahora incorporan múltiples sistemas de seguridad para evitar fusiones del núcleo y la liberación de sustancias radiactivas. Todavía resta preocupación acerca del desecho del combustible que se consume, que podría ser utilizado para fabricar armas nucleares.

¿CÓMO FUNCIONA UN REACTOR NUCLEAR?

Los reactores nucleares generan energía por fisión nuclear, un proceso que divide en dos el núcleo del átomo. El neutrón golpea un elemento de núcleo pesado, generalmente uranio 235 (U-235). Por ello, el núcleo pesado se divide en dos núcleos más livianos. La acción de esta división libera energía en forma de calor y radiación. Durante este proceso, se liberan de dos a tres neutrones más. Luego, esos neutrones golpean más núcleos de U-235 y los dividen. Esta reacción se reproduce una y otra vez, y forma lo que se denomina una reacción en cadena.

Diagrama de reacción de fisión

¿CÓMO SE COMPARA EL COSTO DE LA ENERGÍA NUCLEAR CON EL DE LA ENERGÍA GENERADA POR COMBUSTIBLES FÓSILES?

Es más caro construir una planta nuclear que una planta eléctrica tradicional de carbón. Entre otros gastos a tener en cuenta se incluyen los relacionados con la eliminación de los residuos contaminantes y con la destrucción de plantas obsoletas. Sin embargo, el combustible para una planta nuclear es mucho más económico que el combustible fósil. Teniendo en cuenta todos esos factores, la electricidad generada por plantas de energía nuclear cuesta lo mismo, e incluso menos, que la energía generada por plantas que utilizan combustibles fósiles.

¿POR QUÉ ES UNA FUENTE ALTERNA DE ENERGÍA VIABLE?

• La energía nuclear proporciona electricidad limpia a muy bajo costo y no produce gases de invernadero.

• En un mundo donde las emisiones contaminantes son cada vez más preocupantes, la energía nuclear constituirá una parte importante del rompecabezas de la producción de energía.

• La energía nuclear sigue siendo muy popular en los países que no tienen grandes cantidades de tierra y de recursos de combustibles fósiles. Está instalada y se posiciona como una importante alternativa para los combustibles fósiles.

Esquema 1: Energía Nuclear

ENERGIA EOLICA

La Energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento y de las corrientes de aire. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores.

VENTAJAS:

• Es una fuente de energía renovable

• No contamina emitiendo gases tóxicos de efecto invernadero.

• No precisa de elevado mantenimiento

• Dentro de las energías alternativas, es la más productiva junto con la de biomasa.

• No se necesita utilizar vapor de agua

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