La energía eólica y solar están impulsando una revolución de energía limpia. Esto es lo que necesita saber sobre las energías renovables y cómo puede ayudar a generar un impacto en su hogar.
La energía renovable está en auge , ya que la innovación reduce los costos y comienza a cumplir la promesa de un futuro de energía limpia . La generación solar y eólica estadounidense está batiendo récords y se está integrando a la red eléctrica nacional sin comprometer la confiabilidad.
Esto significa que las energías renovables están desplazando cada vez más a los combustibles fósiles “ sucios ” en el sector energético, ofreciendo el beneficio de menores emisiones de carbono y otros tipos de contaminación . Pero no todas las fuentes de energía comercializadas como «renovables» son beneficiosas para el medio ambiente. La biomasa y las grandes represas hidroeléctricas crean compensaciones difíciles al considerar el impacto sobre la vida silvestre, el cambio climático y otros problemas. Esto es lo que debe saber sobre los diferentes tipos de fuentes de energía renovable y cómo puede utilizar estas tecnologías emergentes en su propio hogar.
¿Qué es la energía renovable?
La energía renovable, a menudo denominada energía limpia , proviene de fuentes o procesos naturales que se reponen constantemente. Por ejemplo, la luz del sol o el viento siguen brillando y soplando, incluso si su disponibilidad depende del tiempo y el clima.
Si bien la energía renovable a menudo se considera una nueva tecnología, el aprovechamiento de la energía de la naturaleza se ha utilizado durante mucho tiempo para calefacción, transporte, iluminación y más. El viento ha propulsado barcos para navegar por los mares y molinos de viento para moler grano. El sol ha proporcionado calor durante el día y ha ayudado a encender fuegos hasta la noche. Pero durante los últimos 500 años aproximadamente, los seres humanos recurrieron cada vez más a fuentes de energía más baratas y sucias, como el carbón y el gas fracturado.
Ahora que contamos con formas cada vez más innovadoras y menos costosas de capturar y retener la energía eólica y solar, las energías renovables se están convirtiendo en una fuente de energía más importante y representan más de un octavo de la generación de EE . UU . La expansión de las energías renovables también se está produciendo a escalas grandes y pequeñas, desde paneles solares en los tejados de las casas que pueden vender energía a la red hasta parques eólicos marinos gigantes. Incluso algunas comunidades rurales enteras dependen de la energía renovable para calefacción e iluminación.
A medida que el uso de energías renovables continúa creciendo, un objetivo clave será modernizar la red eléctrica de Estados Unidos , haciéndola más inteligente, más segura y mejor integrada en todas las regiones.
Energía sucia
La energía no renovable o “ sucia ” incluye combustibles fósiles como el petróleo, el gas y el carbón. Las fuentes de energía no renovables solo están disponibles en cantidades limitadas y su reposición lleva mucho tiempo. Cuando bombeamos gasolina en la estación, utilizamos un recurso finito refinado a partir de petróleo crudo que existe desde tiempos prehistóricos.
Las fuentes de energía no renovables también se encuentran típicamente en partes específicas del mundo, lo que las hace más abundantes en algunas naciones que en otras. Por el contrario, todos los países tienen acceso al sol y al viento. Dar prioridad a la energía no renovable también puede mejorar la seguridad nacional al reducir la dependencia de un país de las exportaciones de países ricos en combustibles fósiles.
Muchas fuentes de energía no renovables pueden poner en peligro el medio ambiente o la salud humana. Por ejemplo, la extracción de petróleo puede requerir la extracción a cielo abierto del bosque boreal de Canadá , la tecnología asociada con el fracking puede causar terremotos y contaminación del agua, y las centrales eléctricas de carbón ensucian el aire. Para colmo, todas estas actividades contribuyen al calentamiento global .
Tipos de fuentes de energía renovable
Energía solar
Los seres humanos han aprovechado la energía solar durante miles de años para cultivar, mantener el calor y secar los alimentos. Según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable , «más energía del sol cae sobre la tierra en una hora de la que utilizan todos en el mundo en un año». Hoy en día, usamos los rayos del sol de muchas maneras: para calentar hogares y negocios, para calentar agua o para alimentar dispositivos.
Las células solares o fotovoltaicas (PV) están hechas de silicio u otros materiales que transforman la luz solar directamente en electricidad. Los sistemas solares distribuidos generan electricidad localmente para hogares y negocios, ya sea a través de paneles en la azotea o proyectos comunitarios que alimentan vecindarios enteros. Las granjas solares pueden generar energía para miles de hogares, utilizando espejos para concentrar la luz solar en acres de células solares. Las granjas solares flotantes, o «energía solar flotante», pueden ser un uso eficaz de las instalaciones de aguas residuales y los cuerpos de agua que no son ecológicamente sensibles .
La energía solar suministra un poco más del 1 por ciento de la generación de electricidad de Estados Unidos . Pero casi un tercio de toda la nueva capacidad de generación provino de energía solar en 2017, solo superada por el gas natural.
Los sistemas de energía solar no producen contaminantes del aire ni gases de efecto invernadero, y siempre que estén ubicados de manera responsable, la mayoría de los paneles solares tienen pocos impactos ambientales más allá del proceso de fabricación .
Energía eólica
Hemos recorrido un largo camino desde los antiguos molinos de viento. Hoy en día, turbinas tan altas como rascacielos —con turbinas de diámetro casi igual de ancho— llaman la atención en todo el mundo. La energía eólica hace girar las palas de una turbina, que alimenta un generador eléctrico y produce electricidad.
El viento, que representa un poco más del 6 por ciento de la generación estadounidense , se ha convertido en la fuente de energía más barata en muchas partes del país. Los principales estados de energía eólica incluyen California, Texas, Oklahoma, Kansas e Iowa, aunque las turbinas se pueden colocar en cualquier lugar con altas velocidades de viento, como colinas y llanuras abiertas, o incluso en alta mar en aguas abiertas.
Otras fuentes de energía alternativas
Energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es la fuente de energía renovable más grande para la electricidad en los Estados Unidos, aunque se espera que la energía eólica pronto tome el control . La energía hidroeléctrica depende del agua, generalmente agua que se mueve rápidamente en un río grande o agua que desciende rápidamente desde un punto alto, y convierte la fuerza de esa agua en electricidad al hacer girar las palas de la turbina de un generador.
A nivel nacional e internacional, las grandes centrales hidroeléctricas, o mega represas, a menudo se consideran energía no renovable . Las megapresas desvían y reducen los flujos naturales, lo que restringe el acceso de las poblaciones animales y humanas que dependen de los ríos. Las pequeñas centrales hidroeléctricas (una capacidad instalada por debajo de los 40 megavatios), cuidadosamente administradas, no tienden a causar tanto daño ambiental, ya que desvían solo una fracción del flujo.
Energía de biomasa
La biomasa es material orgánico que proviene de plantas y animales, e incluye cultivos, desechos de madera y árboles. Cuando se quema biomasa, la energía química se libera en forma de calor y puede generar electricidad con una turbina de vapor.
La biomasa a menudo se describe erróneamente como un combustible limpio y renovable y una alternativa más ecológica al carbón y otros combustibles fósiles para producir electricidad. Sin embargo, la ciencia reciente muestra que muchas formas de biomasa, especialmente de los bosques, producen mayores emisiones de carbono que los combustibles fósiles. También hay consecuencias negativas para la biodiversidad. Aún así, algunas formas de energía de biomasa podrían servir como una opción baja en carbono en las circunstancias adecuadas. Por ejemplo, el aserrín y las virutas de los aserraderos que de otro modo se descompondrían rápidamente y liberarían carbono pueden ser una fuente de energía baja en carbono.
Energía geotérmica
Si alguna vez se ha relajado en una fuente termal, ha utilizado energía geotérmica . El núcleo de la tierra está tan caliente como la superficie del sol , debido a la lenta descomposición de las partículas radiactivas en las rocas en el centro del planeta. La perforación de pozos profundos trae agua subterránea muy caliente a la superficie como recurso hidrotermal, que luego se bombea a través de una turbina para generar electricidad. Las plantas geotérmicas suelen tener bajas emisiones si bombean el vapor y el agua que utilizan de vuelta al depósito. Hay formas de crear plantas geotérmicas donde no hay reservorios subterráneos, pero existe la preocupación de que puedan aumentar el riesgo de un terremoto en áreas que ya se consideran puntos calientes geológicos.
Océano
La energía de las mareas y las olas aún se encuentra en una fase de desarrollo, pero el océano siempre estará regido por la gravedad de la luna, lo que hace que aprovechar su poder sea una opción atractiva. Algunos enfoques de energía de las mareas pueden dañar la vida silvestre, como los diques de las mareas , que funcionan de manera muy similar a las represas y se encuentran en una bahía o laguna oceánica. Al igual que la energía de las mareas, la energía de las olas se basa en estructuras similares a presas o dispositivos anclados en el fondo del océano en la superficie del agua o justo debajo de ella.
Energía renovable en el hogar
Energía solar
A menor escala, podemos aprovechar los rayos del sol para alimentar toda la casa, ya sea a través de paneles de celdas fotovoltaicas o de un diseño solar pasivo del hogar. Las casas solares pasivas están diseñadas para recibir el sol a través de las ventanas orientadas al sur y luego retener el calor a través del concreto, ladrillos, baldosas y otros materiales que almacenan calor.
Algunas casas que funcionan con energía solar generan electricidad más que suficiente, lo que permite al propietario vender el exceso de energía a la red . Las baterías también son una forma económicamente atractiva de almacenar el exceso de energía solar para que pueda utilizarse por la noche. Los científicos están trabajando arduamente en nuevos avances que combinan forma y función, como tragaluces solares y tejas para techos .
Bombas de calor geotérmicas
La tecnología geotérmica es una nueva versión de un proceso reconocible: las bobinas en la parte posterior de su refrigerador son una mini bomba de calor que eliminan el calor del interior para mantener los alimentos frescos y frescos. En un hogar, las bombas geotérmicas o de geointercambio utilizan la temperatura constante de la tierra (unos pocos pies debajo de la superficie) para enfriar las casas en verano y calentarlas en invierno, e incluso para calentar agua.
Los sistemas geotérmicos pueden ser inicialmente costosos de instalar, pero generalmente se amortizan en 10 años . También son más silenciosos, tienen menos problemas de mantenimiento y duran más que los aires acondicionados tradicionales.
Pequeños sistemas de viento
¿Un parque eólico en el patio trasero? Los barcos, los ganaderos e incluso las empresas de telefonía móvil utilizan turbinas eólicas pequeñas con regularidad. Los distribuidores ahora también ayudan a ubicar, instalar y mantener turbinas eólicas para los propietarios de viviendas, aunque algunos entusiastas del bricolaje están instalando las turbinas ellos mismos. Dependiendo de sus necesidades de electricidad, la velocidad del viento y las reglas de zonificación en su área, una turbina eólica puede reducir su dependencia de la red eléctrica.
Vender la energía que recolectas
Los hogares que funcionan con energía eólica y solar pueden ser independientes o conectarse a la red eléctrica más grande, según lo suministre su proveedor de energía. Los servicios eléctricos en la mayoría de los estados permiten a los propietarios pagar solo la diferencia entre la electricidad consumida suministrada por la red y la que han producido, un proceso llamado medición neta. Si genera más electricidad de la que usa, su proveedor puede pagarle el precio minorista por esa energía.
La energía renovable y usted
Abogar por las energías renovables, o usarlas en su hogar, puede acelerar la transición hacia un futuro de energía limpia. Incluso si aún no puede instalar paneles solares, es posible que pueda optar por la electricidad de una fuente de energía limpia. (Comuníquese con su compañía de energía para preguntar si ofrece esa opción). Si la energía renovable no está disponible a través de su servicio público, puede comprar certificados de energía renovable para compensar su uso.