Energías Alternativas, Eficiencia Energética y Sostenibilidad
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- El 13 noviembre, 2019
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Summary: This pedagogical paper focuses on environmental issues of great current interest, such as Alternative Energy and Energy Efficiency, as a means to reduce the amount of energy needed to generate products and /or services, and contribute to solving some of the most urgent problematic environmental pollution situations. In addition, the ISO 50001:2018 Standard, wind and solar energy, and some basic issues related to its generation and use are considered.
Keywords: Alternative Energies; Energy efficiency; ISO 50001: 2018; Wind and Solar Energies.
Resumen: Este documento pedagógico enfoca una temática ambiental de gran interés actual, como las Energías Alternativas y la Eficiencia Energética, como medio para reducir la cantidad de energía necesaria para generar productos y/o servicios, y contribuir a solucionar algunas de las situaciones problemáticas de contaminación ambiental más urgentes. Además, se considera la Norma USO 50001:2018, se examinan principalmente las energías eólica y solar, y algunos asuntos básicos relacionados con su generación y empleo.
Palabras clave: Energías Alternativas; Eficiencia Energética; Norma ISO 50001:2018; Energías Eólica y Solar.
“Cambiar a energías renovables no es sólo la mejor opción. Es nuestra única opción” WWF
“Un amplio desarrollo de energías renovables…debería estar ya en marcha” S. S. Papa Francisco
Introducción y fundamentación
El presente artículo de extensión y formación ambiental enfoca, a nivel introductorio, temas generales de gran interés actual acerca de las Energías Alternativas y la Eficiencia Energética, su iimportancia, utilización y aprovechamiento, con especial referencia a las energías solar y eólica, de gran importancia actual en nuestro país.
La Eficiencia Energética (EE) [eficiencia es el resultado alcanzado u obtenido con relación a los recursos utilizados] puede entenderse, de un modo inicial, como el uso experto y adecuado de la energía, destinado a reducir la cantidad de energía necesaria para generar productos y/o servicios. Indudablemente, si se la implementa correctamente, puede contribuir a reducir o paliar algunas de las situaciones problemáticas socio ambientales más urgentes.
La importante Norma ISO 50001:2018 considera acciones que contribuyen tanto a reducir los consumos de energía como las emisiones resultantes de su generación. Entonces, dando cumplimiento a esa Norma, las organizaciones [empresas, fábricas, entidades y/o afines] de todo tipo pueden mejorar su desempeño ambiental [funcionamiento o ejecución de la gestión de elementos de las actividades, productos o servicios de una empresa u organización que interactúan o pueden interactuar con el ambiente].
Además, las acciones previstas en esa norma contribuyen también a moderar el cambio climático. [Se cree que el cambio climático que actualmente experimentamos es de origen antropogénico y se lo atribuye mayormente a una intensificación del efecto de invernadero provocada por las gases que se forman al quemar combustibles fósiles. Efecto de invernadero la atmósfera contribuye a mantener temperaturas estables en la superficie de la Tierra, formando algo que podría imaginarse como una “cubierta o capa gaseosa transparente”, compuesta por una mezcla de ciertos “gases de invernadero (GEI)”. Esa capa deja pasar la energía radiante de los rayos solares que es absorbida por la Tierra y la calienta. Esa energía es redistribuida por la atmósfera y devuelta al espacio como radiación infrarroja. Parte de la energía calorífica que la corteza terrestre refleja hacia el espacio es retenida por la capa de gases de invernadero. El calor atrapado bajo la capa actúa como aislante y aminora las pérdidas de calor de la tierra hacia el espacio, promoviendo temperaturas cálidas en la superficie terrestre, que favorecen los procesos vitales].
Acerca de las energías alternativas y sus diversas clases o tipos, el presente artículo se refiere principalmente a dos de ellas, de gran relevancia, utilización y vigencia actual, las energías eólica y solar, que aprovechan recursos naturales renovables. [Los recursos naturales son los medios de subsistencia, insumos, servicios o bienes que la naturaleza puede aportar o proveer espontáneamente, que se producen sin cultivo ni cuidados especiales del hombre y se encuentran a disposición de la humanidad. Los recursos naturales renovables son los que se regeneran o recuperan por medios propios de la naturaleza o que provienen de fuentes estimadas o consideradas como inagotables o ilimitadas] y tienen escasos o poco significativos impactos ambientales adversos. [Los impactos ambientales son efectos o acciones adversos o favorables sobre el ambiente, resultantes de la actividad antrópica.]
Además, dentro de ese mismo contexto, se exploran algunos asuntos básicos relacionados con la generación y empleo de energías renovables, como así también otros no muy frecuentemente tratados.
Entre estos últimos, de valor e interés formativo para el aprovechamiento, diseño, aplicación y gestión, se examinan temas circunstanciales conexos, que pueden estar relacionados, resultar o ser provocados por el uso masivo de las energías antes mencionadas, tales como su Huella de Carbono [masa total de GEI, gases de (o con) efecto de invernadero, que acrecientan ese efecto, entre los que se incluye mayormente el dióxido de carbono CO2, producida y emitida a la atmósfera al fabricar un producto, generar un servicio o realizar sus actividades diarias, por una organización, individuo, evento o producto. Es una cuantificación del impacto que provocan las actividades humanas sobre el ambiente. Se expresa en masa de CO2 equivalente].
Otros asuntos considerados son la contaminación del ambiente [alteración desfavorable de las condiciones normales o habituales del ambiente; un contaminante ambiental es una sustancia perjudicial o nociva que se vierte o arroja al ambiente y provoca su degradación], los impactos ambientales desfavorables, los efectos adversos sobre el desarrollo sostenible [progreso o avance que prevé la protección ambiental, la satisfacción de las necesidades de la generación presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades] y el calentamiento global, y algunas otras secuelas ambientales indeseadas.
Nota pedagógica
Teniendo en cuenta un brillante aforismo de N. Mandela, afirmando que “la educación es el arma más poderosa … para cambiar el mundo”, y pensando que la palabra mundo incluye fundamentalmente al ambiente global, para el mejor efecto formativo de este documento, el texto y el paratexto se presentan de un modo innovador tendiente a favorecer la metacognición [desarrollo de conciencia y control sobre los procesos de pensamiento y aprendizaje].
Para ello, se han omitido las notas al pie de página sustituyéndolas por párrafos aclaratorios entre corchetes, en itálica, que se intercalaron oportuna y convenientemente.
Asimismo, se ha seguido un estilo, formato, secuencia y contexto coherentes con los que actualmente suelen emplearse en los documentos de extensión educativa, E-Learning y B-Learning y Eeducación de Adultos ya Educados.
Marco de referencia y desambiguación
Acerca de los temas mencionados en el comienzo de este módulo, se ha publicado una muy importante, compleja y frondosa bibliografía referente a los distintos tipos o modalidades de energías [en Física, energía es la capacidad para realizar un trabajo; en tecnología y economía energía suele referirse a un recurso natural incluyendo la tecnología asociada para poder extraerla, transformarla y usarla] algunas de las cuales podrían ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad.
Es destacable que, en esos documentos, puede encontrarse una notoria polisemia, y cierta disparidad y confusión.
Como desambiguación, y también como intento clasificatorio, conviene considerar las definiciones, que se presentan en el siguiente cuadro.
Las mismas, que aparecen frecuentemente en la bibliografía ambiental, son aproximativas y generalmente aceptadas. Además, algunas de ellas podrían superponerse.
Conviene aclarar que el listado no es exhaustivo y se presenta en orden alfabético, no jerárquico.
Tipos de Energías
Principales aspectos característicos
– Energías alternativas: aquellas que pueden sustituir a las energías o fuentes energéticas actuales, por tener un menor efecto contaminante y por la posibilidad de su renovación permanente por medios naturales. Usan recursos naturales diferentes del carbón mineral, petróleo, gas natural o sus derivados, debido a que la combustión de esas sustancias emite a la atmósfera gases con efecto de invernadero (GEI).
– Energías alternativas: las que se obtienen sin emplear hidrocarburos, incluyendo a las energías renovables y a la energía nuclear.
– Energías fósiles: las que usan intensivamente carbón mineral, petróleo, gas natural o sus derivados.
– Energías limpias: las que generan poco significativa, escasa o casi nula contaminación ambiental.
– Energías no convencionales: las que usan recursos naturales diferentes del carbón mineral, petróleo, gas natural o sus derivados.
– Energías renovables: las que pueden obtenerse a partir de recursos naturales renovables, que se pueden regenerar o renovar por medios naturales o que provienen de fuentes estimadas o consideradas como inagotables.
– Energías verdes: energías renovables que no contaminan, ni emiten sustancias que puedan incidir adversamente en el ambiente.
En este texto se reserva la denominación de energías alternativas para referirse a la utilización masiva de energías basadas en el aprovechamiento de recursos naturales renovables, cuya utilización no presione ni sea significativamente dañosa para el ambiente.
Listado no exhaustivo presentado en orden alfabético, no jerárquico.
Hombres y energía
La épica lucha de la humanidad por obtener, generar y aprovechar la energía, se inició con el descubrimiento del fuego.
Según estudios generalmente aceptados, se cree que, inicialmente, nuestros ancestros prehistóricos consideraron al fuego como algo misterioso, pero con el tiempo advirtieron que era un fenómeno o agente útil, cuyo aprovechamiento les permitió calentarse, cocer sus alimentos y modificar el estado de algunos materiales.
Además, los hombres prehistóricos efectuaban un sencillo uso primitivo de energía solar directa, empleando piedras calentadas por el sol sobre las que se cocían panes y otros alimentos, y se desecaban frutas.
También, mucho tiempo después, descubrieron que, en ciertos casos, el viento podía impulsar y movilizar artefactos como los molinos y hasta impulsar embarcaciones.
En consecuencia, como resultado del ingenio humano, hace unos 1300 años ya se empleaban sencillos molinos de viento.
Estos fueron de gran utilidad para triturar y moler granos secos y duros de cereales, haciéndolos más aptos para elaborar alimentos cocidos, más blandos, digeribles y saludables.
También se utilizaron con fines similares molinos movidos por corrientes de agua, tan útiles como los impulsados por el viento.
Desarrollo de la sociedad y dependencia energética
Hasta el advenimiento de la Revolución Industrial, [que se inició en Inglaterra hacia 1750 y se fue extendiendo lentamente a otros países] sólo se había utilizado, además del esfuerzo muscular humano y de los animales de carga y arrastre, la energía generada por la combustión de la madera y, de un modo precario y limitado, las energías hidráulica y eólica.
Un notable y fundamental cambio histórico, con destacables repercusiones ambientales, se produjo hace poco más de 200 años, cuando comenzó el uso masivo de sustancias energéticas del tipo de las que hoy denominamos “combustibles fósiles”, como el carbón mineral y el petróleo.
Al comenzar a operar las primeras máquinas de vapor, las calderas se calentaban mediante la combustión de leña o de carbón mineral [a veces denominado carbón de piedra].
Tiempo después, comenzó a usarse para el mismo propósito, el petróleo y/o algunos productos de su destilación o refinación.
No obstante, a pesar del creciente uso masivo de estos combustibles, y de su notoria producción de humos, residuos y otras sustancias perjudiciales y contaminantes, pocos científicos y pensadores de aquella época advirtieron que las emisiones resultantes de esas combustiones podían ser desfavorables para el ambiente global.
Sólo hace casi medio siglo, la sociedad, con el apoyo de prestigiosos científicos, comenzó a sensibilizarse y a adquirir consciencia acerca de los impactos ambientales adversos que provocaba el uso de los combustibles fósiles, y que, con el tiempo, podrían poner en riesgo sus posibilidades de sobrevivir.
Efectivamente, desde hace cierto tiempo, la humanidad ha venido tomando conocimiento y ha llegado a un amplio convencimiento de la indiscutible importancia de evitar la generación de contaminantes y reducir, en todo lo posible, nuestra Huella de Carbono.
Como consecuencia, hoy ha quedado claro que las energías limpias y renovables son la mejor opción para proteger y conservar el ambiente y elevar la calidad de vida de la sociedad.
Como apostilla histórica, conviene advertir que, en general, lo que ahora se promueve no se trata de tecnologías “novedosas”, sino que se vienen utilizando desde hace miles de años.
Desde la década de 1950, surgió una creciente preocupación social por la protección y conservación del ambiente, y por el impacto ambiental adverso de muchas de las actividades antrópicas [de origen o generación humano] y de sus múltiples consecuencias desfavorables para el ambiente global.
Al mismo tiempo, comenzó una lenta y progresiva utilización de energías más “limpias”, basadas en recursos naturales renovables, que generan escasa o casi nula cantidad de contaminantes ambientales y que contribuyen favorablemente al desarrollo sostenible.
En efecto, desde mediados del siglo XX, como resultado emergente de una creciente cultura y preocupación por la preservación del ambiente, el impacto adverso y las consecuencias desfavorables que devienen de los efectos de la gran mayoría de las numerosas actividades de los seres humanos sobre el medio o entorno, se produjo un importantísimo acontecimiento.
La humanidad comenzó a acrecentar su conciencia y preocupación acerca de la diversidad de problemas ambientales, económicos y de sostenibilidad que provenían de seguir dando respuesta a la demanda global de energía en el uso intensivo de los combustibles fósiles contaminantes.
Ese impulso se acrecentó particularmente después de la histórica “Conferencia de Estocolmo” de 1972[denominada oficialmente Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Humano ], convocada por la Organización de las Naciones Unidas, a propuesta del gobierno de Suecia.
El desarrollo industrial y tecnológico, que se fue acrecentando a partir de la segunda mitad del siglo XX y el consecuente crecimiento de la demanda de bienes y de energía, habían venido promoviendo un creciente uso masivo de combustibles fósiles tales como carbón mineral, petróleo, gas natural o sus derivados.
Uso intensivo de combustibles fósiles y problemas asociados
La compleja situación descrita precedentemente influyó notablemente sobre dos grandes asuntos relevantes de la problemática ambiental, de extrema importancia, conexos con el uso intensivo de combustibles fósiles que se explicitan seguidamente.
– La preocupante posibilidad del agotamiento, mucho antes de las estimaciones previstas, de los yacimientos o reservas de esos combustibles.
– El enorme incremento de la contaminación ambiental debido a la emisión a la atmósfera de grandes cantidades de gases de efecto de invernadero, que incluyen al dióxido de carbono (GEI), mayormente desde las zonas industriales y grandes conglomerados urbanos con alto tránsito de automotores
También se produjeron múltiples casos de contaminación directa de mares y ríos, algunos de los cuales son potenciales fuentes de provisión de agua para potabilizar, debidos a manipulación inadecuada o accidentes en su traslado.
Actualmente, a nivel global, nos encontramos en situación de desequilibrio en la relación entre el uso de energía fósil, contaminante y no renovable y las energías limpias y renovables.
Todo eso es debido a que la sociedad efectúa una desordenada, desmesurada e irracional explotación de algunos de los recursos naturales no renovables, como el petróleo, el gas natural o el carbón mineral.
Esa compleja situación involucra también la emisión de gases contaminantes y de sustancias residuales nocivas que contribuyen al desajuste de nuestro ecosistema [ecosistemas: sistemas naturales formados por un conjunto de organismos vivos y el medio físico con el que se relacionan] global.
Los estudios y acuerdos para disminuir las emisiones de industrias y vehículos, y las normativas nacionales e internacionales establecidas para limitar dichas emisiones, no han sido suficientes, ni han obtenido un consenso total.
La difícil situación descrita anteriormente hizo también imperiosa la prioridad e importancia de la necesidad de buscar nuevas fuentes alternativas de energías limpias, prácticamente no contaminantes del ambiente.
Energías alternativas
En este documento reservaremos la denominación de energías alternativas para referirnos a la utilización masiva de energías basadas en el aprovechamiento de recursos naturales renovables, que no presionen ni sean significativamente dañosas para el ambiente.
El empleo de las mismas viene motivando un creciente apoyo y un gran número de interesantes trabajos de investigación y desarrollo.
Se estima que la cantidad de energía solar que llega a la Tierra en un año es mayor que el total de la energía almacenada en todas las reservas de combustibles fósiles [carbón, petróleo, gas natural y uranio] de nuestro planeta.
Las energías renovables, excepto la geotérmica y la mareomotriz provienen directa o indirectamente, de la energía del Sol.
Actualmente, resulta cada vez más evidente que la sociedad está dispuesta a fundar su economía del futuro en energía obtenida a partir de fuentes que no se agotan ni contaminan.
Sobre esa base, actualmente, por lo general, se considera que las energías alternativas son las que pueden sustituir o reemplazar eficientemente a las fuentes energéticas convencionales [que consumen intensivamente carbón mineral, petróleo, gas natural o afines, o sus derivados], que hoy usamos masivamente, debido principalmente a los dos importantes propiedades, motivos o razones que se explicitan seguidamente.
– Posibilidad de renovación permanente espontánea, estimada o valorada como inagotable.
– Escasa, reducida o casi nula generación y/o emisión de sustancias contaminantes ambientales.
Los dos motivos antes citados se encuentran dentro de las características propias de la utilización de las energías solar y eólica. En la actualidad, en términos amplios y generales, se califica y aprecia que las energías alternativas y renovables sean “limpias”.
La expresión energías limpias suele usarse para asociar y englobar los siguientes aspectos distintivos o particularidades relevantes: no generar residuos contaminantes, no poner en riesgo la salud humana y la de los demás seres vivos, no originar GEIs y no afectar la salud ambiental [que estudia los factores ambientales que pueden incidir sobre la salud de los seres vivos; y las acciones antrópicas que pueden influir sobre el ambiente].
No obstante, con respecto al ambiente global y la biosfera [conjunto de partes sólidas, líquidas y gaseosas del planeta Tierra, en donde se desarrollan los seres vivos] las energías alternativas provocan ciertos impactos ambientales adversos que, aunque de menor significatividad, es importante conocer, para minimizarlos en lo posible.
Algunos de esos impactos ambientales pueden influir sobre los ecosistemas propios de los territorios en los que se implantan los equipos de generación, como es el caso de los parques o granjas eólicas y los parques o “granjas” solares, que provocan modificaciones sobre el paisaje natural.
Principales fuentes energéticas alternativas
Las principales fuentes de energías renovables que se emplean actualmente son la eólica, solar (fotovoltaica y térmica), hidráulica, geotérmica, marina (olas, mareas, salinidad y diferencias de temperatura oceánicas) y biomasa.
Las energías renovables, con la excepción de las energías geotérmica y de las mareas, provienen, de forma directa o indirecta, de la energía del sol.
Entre las principales fuentes de energías alternativas que se han identificado y que ya se están empleando de forma cada vez más intensiva, nos referiremos inicialmente a las más utilizadas actualmente en muchos países, incluso la Argentina, que se exponen seguidamente.
Energía solar
Es una energía renovable, limpia, que aprovecha la radiación electromagnética solar por medio de diversos dispositivos de captación. Actualmente, la energía solar es el sector energético donde más rápidamente aumenta la capacidad para generar electricidad.
Por sus características, la energía del sol puede ser convertida en energía eléctrica o térmica. Para su aprovechamiento como energía eléctrica pueden usarse paneles fotovoltaicos, [que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos mediante el efecto fotoeléctrico] que captan fotones de la luz solar y emiten electrones.
La corriente continua que se genera puede acumularse en baterías similares a las empleadas en los automóviles, u otras más perfeccionadas.
Otra de las posibilidades de utilización de la energía solar es aprovecharla como energía calorífica por medio de heliostatos [conjuntos de espejos que pueden orientarse] o colectores solares [dispositivos para captar la energía solar y elevar la temperatura de un fluido], en centrales solares térmicas de diversos tipos. Eso requiere una tecnología relativamente simple, ya que se imita un fenómeno que la Naturaleza realiza constantemente.
En un día despejado, cuando el Sol está alto sobre el horizonte, sobre cada metro cuadrado de suelo horizontal incide casi un kilovatio-hora de energía radiante. Esa energía se transforma íntegramente en calor, elevando la temperatura de las cosas, objetos o materiales sometidos a su efecto.
En algunas de esas centrales se produce agua caliente y vapor a altas temperaturas, que puede usarse para accionar turbinas que accionan generadores eléctricos, o se calientan otras sustancias líquidas, como soluciones acuosas de cloruro de sodio o de otras sustancias, para conservar el calor y aprovecharlo convenientemente durante los períodos sin sol. Se considera que, en general, la energía solar térmica es mucho más eficiente que la energía solar fotovoltaica.
Otra interesante alterativa, aplicable en pequeña escala, es la utilización de paneles solares térmicos domésticos, en los que se calienta agua en tubos de metal o vidrio expuestos al sol, y luego el agua caliente se reserva en tanques con aislación térmica.
Esos equipos, de funcionamiento autónomo y pocos requerimientos de mantenimiento, suelen ser denominados “termo tanques solares”.
Energía eólica
Aprovecha la energía cinética o de movimiento de los vientos [movimientos de masas de aire debidos a las diferencias de presión atmosférica y temperatura] que se producen en la atmósfera por causas naturales como, por ejemplo, las diferencias de temperatura o presión, como así también la fuerza centrífuga producida por la rotación del planeta..
La energía eólica [producida o accionada por el viento; de Eolo, dios griego de los vientos]constituye un recurso abundante, renovable y limpio que puede captarse y convertirse en energía eléctrica por medio de aerogeneradores, aeroturbinas o “molinos de viento”.
Las hélices de los aerogeneradores, que giran por efectos del viento, transforman la energía cinética del aire en movimiento en energía mecánica, que hace rotar un alternador que convierte esa energía mecánica en energía eléctrica (corriente alterna).
Conviene tener en consideración que la energía eólica, al igual que la solar, ayuda notablemente a disminuir las emisiones de GEIs al reemplazar la energía generada por el uso de combustibles fósiles.
Por otra parte, el impacto de este tipo de energía sobre el ambiente es, además, generalmente, menos problemático que el de otras fuentes energéticas.
Impactos ambientales de las energías alternativas
Es muy importante tener presente que, de todos modos, como destacable resultado final, hay ahora un amplio y generalizado consenso científico y tecnológico en favor de la utilización de las energías alternativas renovables.
Esto se debe a que, por su contribución a la reducción de la huella de carbono, son mucho más beneficiosas y contributivas a la protección y conservación del ambiente que el uso convencional de los combustibles fósiles, que emiten GEIs contaminantes.
No obstante, por razones de interés formativo, de diseño, implementación y gestión, no podemos dejar de lado la importancia de efectuar y exponer un detenido examen de algunos aspectos e impactos ambientales adversos, que podrían resultar de la explotación generalizada de las energías renovables antes citadas. El contenido acerca de esa importante e interesante temática, y sobre algunos asuntos conexos, se desarrolla en los apartados subsiguientes.
Energía solar
El sol constituye una gigantesca fuente de energía limpia y sostenible, sin emisiones de GEI ni otras emisiones tóxicas y/o contaminantes.
Los principales potenciales impactos ambientales adversos que se relacionan con la energía solar están vinculados con el uso del suelo, la pérdida de hábitats, [hábitat: conjunto de condiciones geofísicas en que se desarrolla la vida de una especie o de una comunidad animal o vegetal], el uso de agua y el empleo de materiales y/o insumos peligrosos, o contaminantes con efectos similares a los GEI, en la fabricación de paneles fotovoltaicos y otros componentes de las instalaciones solares.
Los efectos de los impactos adversos antes mencionados, varían mucho en función de la tecnología aplicada para aprovechar la energía del sol.
Evidentemente, el potencial impacto ambiental desfavorable de las plantas solares térmicas, es muy distinto al de los parques solares fotovoltaicos.
Además, las dimensiones y la localización de las instalaciones influyen notablemente. Las instalaciones solares pueden ser tan simples como un panel solar situado en el techo o la terraza de una casa. Pero, también es cierto que existen grandes explotaciones solares, cuyo impacto sobre el ambiente es mucho más significativo.
Con relación al uso del suelo, dependiendo de su localización, las plantas solares más grandes pueden provocar una cierta degradación del suelo y pérdidas de hábitats. Las necesidades totales de ocupación de los terrenos varían en función de la tecnología empleada, la topografía de la zona y la intensidad de la radiación. En una instalación solar fotovoltaica, puede estimarse que son necesarias de 2 a 5 hectáreas por megavatio instalado según el tipo de paneles solares empleados.
Si se trata de plantas de energía solar de concentración térmica, los requerimientos territoriales son aún mayores, aproximadamente de unas 6 hectáreas por megavatio de la instalación.
A diferencia de los parques eólicos, los parques o plantas solares tienen menos posibilidades de uso agrícola o ganadero simultáneo de los terrenos en los que se asientan.
De todos modos, el impacto sobre los terrenos podría reducirse notablemente, si se diera la posibilidad de instalar los parques solares en áreas degradadas o campos de cultivo no aprovechables por su baja productividad, u otras razones similares.
Cuando numerosos paneles solares se instalan en zonas rurales o en escenarios naturales de gran importancia ambiental, social y paisajística, la energía solar puede provocar indirectamente un impacto sobre el paisaje que es difícil de corregir.
Puesto que los paneles deben instalarse en áreas abiertas y despejadas a efectos de recibir y poder captar la mayor cantidad de radiación solar posible, los mismos resultan difíciles de incorporar, disimular u ocultar en el entorno de modo que pasen desapercibidas.
Concurrentemente, el terreno sobre el que se instalan los paneles también resulta alterado, ya que puede provocarse una disminución o pérdida de la cobertura vegetal. Dependiendo del ecosistema en donde se instalan los paneles, se produce un impacto ambiental de cierta magnitud, que debe preverse con suficiente anticipación y que puede llegar a ser marcadamente significativo cuando en el área se encuentran especies protegidas.
En la generación de energía solar en zonas urbanas, cuando los paneles se sitúan en las terrazas o cubiertas de las edificaciones, su impacto ambiental es muy reducido o casi nulo, puesto que no se producen impactos significativos sobre el socioecosistema urbano.
Consecuentemente, podemos suponer que las instalaciones más pequeñas en hogares o industrias, situadas habitualmente sobre los techos de las edificaciones, no ejercen impacto significativo sobre el terreno.
Por otra parte, los paneles solares fotovoltaicos no requieren agua para la generación de electricidad, y para su fabricación se usa sólo una muy pequeña cantidad de agua.
Contrariamente, las plantas de energía solar térmica requieren gran cantidad de agua para su funcionamiento y enfriamiento. La cantidad de agua requerida depende del diseño de la planta, de su localización y del tipo de sistema de enfriamiento que emplee.
Aquellas plantas que usan torres de enfriamiento pueden requerir entre 2000 a 3000 litros por megavatio-hora de electricidad generada.
Puesto que las áreas más apropiadas para las instalaciones solares son las tierras que reciben mayor radiación solar, que por lo general suelen ser áridas y secas, es conveniente valorar si el consumo del agua puede constituir un serio inconveniente.
Eenergía eólica
La generación de electricidad a partir de la energía cinética de los vientos no produce gases tóxicos ni contribuye al efecto invernadero; tampoco genera productos secundarios peligrosos, pero algunos de sus efectos requieren cierta atención.
El impacto ambiental adverso de la energía eólica también puede ser considerable desde el punto de vista visual y paisajístico.
Los enormes aerogeneradores afectan el panorama, mayormente por la inserción de estructuras tecnológicas artificiales, que pueden aparecer como discordantes en el ámbito natural “verde” de los ecosistemas.
Además, para su mejor funcionamiento, los aerogeneradores deben ser instalados en zonas ventosas despejadas que son, generalmente, de gran visibilidad.
Los parques eólicos, al igual que cualquier obra humana, afectan de diversos modos el entorno, y sus efectos adversos pueden influir sobre el suelo, la flora y la fauna del lugar donde se instalan.
Atendiendo a la necesidad e importancia de la de la energía eólica, en lugares apropiados se han construido parques eólicos marinos, situados cerca de las costas. Los vientos son más fuertes sobre el mar que en tierra, y esos parques eólicos tienen un menor impacto visual, pero el costo de su construcción y mantenimiento es considerablemente mayor.
El paisaje y la apreciación del mismo tienen también un fuerte componente subjetivo estético.
Una posibilidad de atenuar el impacto visual de los parques eólicos consiste en prever sus sitios de instalación considerando y evitando, en lo posible, los territorios donde existan especies protegidas o de especial interés.
Por otra parte, los ruidos de los aerogeneradores en funcionamiento impactan de modo negativo sobre las poblaciones vecinas.
Además de los sonidos audibles, algunos aerogeneradores emiten sonidos de muy baja frecuencia, que son prácticamente inaudibles para los humanos.
Esos sonidos, conocidos como “estresores de fondo” aparentemente pueden tener efectos adversos acumulativos sobre la actividad cognitiva, la salud general y la calidad de vida de los seres humanos.
Incidentalmente, otro impacto ambiental adverso de la energía eólica que puede afectar a la avifauna es la ubicación de aerogeneradores en lugares donde puedan interponerse directamente en las rutas migratorias de algunas aves. Para su elusión, deben realizarse estudios preliminares, evitando instalaciones en esas rutas.
No obstante, estos problemas pueden reducirse y minimizarse a través de una adecuada planeación, que debe considerar que las áreas naturales protegidas o aquellas zonas donde la fragilidad ecológica del territorio sea alta, estén prohibidas para el desarrollo de estos parques.
Los trabajos de construcción de un parque eólico pueden provocar cierta erosión del terreno. A ello también debe sumarse la posible pérdida de flora, debido al movimiento de tierras en la preparación de accesos al lugar y la construcción de fundaciones para los aerogeneradores y edificios de control.
Según las condiciones climáticas y la magnitud de dichas instalaciones, sus consecuencias desfavorables pueden mitigarse con programas de restauración de la cobertura vegetal.
Una vez que finaliza la vida útil de los aerogeneradores, que puede estimarse en unos 25 a 30 años, se deben retirar sus estructuras, rellenar las cavidades y reforestar convenientemente.
Además, por otra parte, si no están eficientemente planificados, los parques eólicos podrían contribuir, en cierto modo, a la desaparición de la fauna, especialmente de las aves. Por esto, es necesario el estudio de las rutas migratorias de estas especies, para evitarlas.
Al finalizar la instalación y durante la explotación de un parque eólico es preciso efectuar controles presentar periódicos.
También es importante considerar ciertos límites aceptables de ruido generado por las aeroturbinas, la distancia mínima entre ellas para evitar la afectación de la fauna presente en esas áreas, así como la distancia mínima de los parques eólicos con respecto a poblaciones humanas o recursos naturales.
Por otra parte, conviene tener presentes algunas consideraciones adicionales importantes.
Algunas referencias bibliográficas mencionan que los pulmones de algunas aves pequeñas y de los murciélagos, se colapsan cuando están cerca de las hélices de los aerogeneradores. Además, en ciertos casos, las especies voladoras no ven las aspas y chocan contra ellas.
Como posibles soluciones se ha sugerido ubicar correctamente los aerogeneradores, pintar las aspas de determinados colores, o separarlos convenientemente.
Conclusión
El ambiente global, la biosfera y los recursos naturales constituyen una magnífica, inapreciable e insustituible herencia, cuyos bienes y servicios están disponibles para la humanidad.
Lamentablemente, desde tiempos remotos, hemos venido resolviendo nuestras necesidades mediante un usufructo desmedido, incorrecto y hasta destructivo de ellos.
Asimismo, las muy diversas actividades humanas generan, de diversos modos y con distinta magnitud, diversos residuos y sustancias contaminantes, algunos muy peligrosos, que provocan impactos ambientales adversos, los que deben ser, en lo posible, disminuidos o evitados.
La Eficiencia Energética puede entenderse, inicialmente, como el uso eficiente y apropiado de la energía, para reducir la cantidad de energía necesaria para generar productos y/o servicios. Su correcta implementación podría contribuir a reducir algunas de las situaciones problemáticas más urgentes.
Asimismo, la Norma ISO 50001:2018, considera las acciones que contribuyen a reducir los consumos de energía y las emisiones resultantes de su generación en las diversas empresas y organizaciones, para mejorar su desempeño ambiental.
Como secuela favorable, a nivel global, crece el uso de energías alternativas, que pueden obtenerse a partir de recursos naturales renovables, que se regeneran o recuperan por medios propios de la naturaleza o que provienen de fuentes estimadas o consideradas como inagotables o ilimitadas.
Además, es destacable su escasa o casi nula producción y/o emisión de contaminantes ambientales y sus poco significativos y reducidos impactos ambientales desfavorables.
Las energías limpias, principalmente eólica y solar, que contribuyen a la reducción de la huella de carbono, van sustituyendo o reemplazando benéfica y eficientemente a las fuentes energéticas convencionales que hoy usamos masivamente.
Esto se debe a que la combustión del carbón mineral, petróleo, gas natural o sus derivados envía a la atmósfera, como residuos, que hoy se reconocen como adversos, gases con efecto de invernadero (GEI), entre los que se cuenta el dióxido de carbono y otros contaminantes.
Consecuentemente, es previsible que, en el futuro próximo, el aprovechamiento de las energías alternativas irá creciendo, puesto que ofrecen grandes posibilidades de optimización de recursos para la generación y el desarrollo energético, conjuntamente con importantes efectos favorables para la protección del ambiente, la conservación de los recursos naturales y un notable aporte al desarrollo sostenible.
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Por: Schinitman, Norberto I.
Profesor Universitario, Bioquímico, Diplomado en Salud Ambiental, Máster en Educación Ambiental, Licenciado en Enseñanza de Ciencias Ambientales, Auditor Ambiental, Consultor Ambiental. Editor de la Oficina Pro Bono de Educación y Extensión Ambiental UHO “Ut humiliter opinor”
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