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Un caso para las energías renovables con energía solar fotovoltaica: la perspectiva de un ingeniero de energía

¿Por qué deberíamos considerar el diseño solar? Aquí hay un argumento elaborado por un ingeniero de potencia.

El uso de la tecnología de energía solar se está expandiendo rápidamente; sin embargo, pocas personas realmente entienden esta tecnología o la razón por la cual es importante.

Energías no renovables y renovables

Los recursos energéticos pueden ser no renovables o renovables.

La energía no renovable proviene de fuentes que son finitas y que algún día desaparecerán.

La mayoría de las fuentes de energía no renovables son combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural. El carbono es el elemento principal. Los combustibles fósiles se encuentran dentro de la tierra, y se formaron de manera similar hace unos 300-360 millones de años. Se encuentran en cantidades fijas y se usan más rápido de lo que se pueden reemplazar.

Otras fuentes de energía no renovables son la nuclear y la biomasa. La energía de biomasa es una fuente de energía renovable que también puede ser una fuente de energía no renovable. Como la energía de la biomasa utiliza la energía que se encuentra en las plantas, se convertirá en no renovable si las materias primas no se replantan tan rápido como se utilizan.

Según The World Factbook de la Agencia Central de Inteligencia, el mundo genera más del 66% de su electricidad a partir de combustibles fósiles y otro 8% a partir de energía nuclear.

La energía renovable proviene de fuentes que no están en peligro de agotarse. No llegará a su fin. Algunos tipos de energía renovable son solar, eólica, hidroeléctrica, biomasa, geotérmica, hidrógeno, olas y mareas. Los cielos soleados, los vientos fuertes, el agua en rápido movimiento, la abundante materia vegetal, el calor de la tierra, las fuentes de hidrógeno y las mareas y olas oceánicas pueden proporcionar un suministro de energía vasto y constantemente reabastecido. La bioenergía, la energía hidroeléctrica, la energía eólica y la energía solar (tanto térmica como fotovoltaica) parecen ser las opciones de energía renovable más importantes para el futuro.

¿Por qué es importante la energía renovable?

Vivimos en un mundo cada vez más consciente del medio ambiente, por lo que la energía verde es un tema común hoy en día.

Esto se debe al menos en parte a que la vida moderna se está volviendo más dependiente de la energía eléctrica, cuya generación aún depende de técnicas que involucran la quema de combustibles fósiles. Este sistema no es sostenible a largo plazo. Incluso si ignoramos el problema actual de la contaminación del aire, la escasez de estos recursos eventualmente impedirá el crecimiento de la civilización humana.

Los siguientes son beneficios asociados con el uso de fuentes de energía renovables:

Ambiental

Los combustibles fósiles son una fuente de energía altamente valorada. Son bastante económicos de extraer. También se pueden almacenar, canalizar o enviar a cualquier parte de la Tierra. Sin embargo, quemar combustibles fósiles es perjudicial para el medio ambiente. Las comunidades, ríos, ecosistemas y paisajes enteros están siendo dañados o incluso devorados por las actividades mineras que se requieren para la extracción de combustibles fósiles.

Además, la contaminación del aire y el agua causada por las plantas de carbón y gas natural está asociada con problemas respiratorios, daños neurológicos, ataques cardíacos, cáncer, muerte prematura y muchos otros problemas graves.

Ha quedado claro que los humanos han causado la mayor parte del calentamiento global del siglo pasado al liberar los llamados gases de efecto invernadero mientras alimentan sus vidas modernas. Este calentamiento global está causando cambios en el clima de la Tierra que varía de un lugar a otro.

Alrededor del 97% de los científicos climáticos han concluido que está ocurriendo un cambio climático causado por el hombre. La abrumadora evidencia del cambio climático causado por el hombre documenta tanto los impactos actuales con costos significativos como riesgos futuros extraordinarios para la sociedad y los sistemas naturales. El cambio climático pone en riesgo el bienestar de todas las personas.

El dióxido de carbono (CO2) es el gas de efecto invernadero más frecuente, pero otros contaminantes del aire, como el metano, también causan el calentamiento global. Las diferentes fuentes de energía producen diferentes cantidades de estos contaminantes.

CO2 actúa como una manta aislante del planeta y las concentraciones excesivas permiten que se escape menos calor al espacio que el generado en la superficie por la luz solar incidente. El efecto neto es un calentamiento global gradual.

Según la Fundación SOLARIMPULSE, “La temperatura promedio del planeta ha aumentado en 0.8º C (1.44 ° F) en comparación con el final del siglo XIX. Cada una de las últimas tres décadas ha sido más cálida que todas las décadas anteriores desde el comienzo de las encuestas estadísticas en 1850. Al ritmo de las emisiones actuales de CO2, los científicos esperan un aumento de entre 1.5 ° y 5.3 ° C (2.7 ° a 9.54 ° F ) en temperatura promedio para 2100. Si no se toman medidas, tendría consecuencias perjudiciales para la humanidad y la biosfera ”.

Las tecnologías de energía renovable son fuentes limpias de energía que tienen un impacto ambiental mucho menor que las tecnologías de energía convencionales. La mayoría de ellos producen pocas o ninguna emisión de calentamiento global. Los sistemas eólicos, solares e hidroeléctricos generan electricidad sin emisiones asociadas de contaminación del aire. Los sistemas de energía geotérmica y de biomasa emiten algunos contaminantes del aire, aunque las emisiones totales al aire son generalmente mucho más bajas que las de las centrales eléctricas de carbón y gas natural. La energía hidroeléctrica puede alterar los ecosistemas fluviales aguas arriba y aguas abajo de la presa.

Aumentar el suministro de energía renovable nos permitiría reemplazar las fuentes de energía nocivas y reducir las emisiones de calentamiento global.

Economía y empleo

La mayoría de las inversiones en energía renovable se gastan en materiales y mano de obra para construir y mantener las instalaciones, en lugar de costosas importaciones de energía.

En comparación con las tecnologías de combustibles fósiles, que generalmente son mecanizadas e intensivas en capital, la energía renovable requiere más mano de obra. Los paneles solares necesitan humanos para fabricarlos e instalarlos; los parques eólicos necesitan técnicos para el mantenimiento.

La energía renovable ya respalda miles de empleos en el mundo.

Las industrias de energía eólica y solar crean muchos puestos de tiempo completo en todo el mundo en fabricación, desarrollo de proyectos, construcción, instalación, operaciones y mantenimiento, y transporte y logística. También emplean servicios financieros, legales y de consultoría.

Un mayor apoyo a las energías renovables podría crear aún más empleos.

Los gobiernos locales aprovechan los impuestos sobre la propiedad y los ingresos y otros pagos de los propietarios de proyectos de energía renovable. Los propietarios de terrenos en los que se construyen sistemas a menudo reciben pagos de arrendamiento por megavatio de capacidad instalada, así como también para servidumbres de líneas eléctricas y derechos de paso de carreteras. También pueden ganar regalías en función de los ingresos anuales. Los agricultores pueden generar nuevas fuentes de ingresos produciendo materias primas para las instalaciones de energía de biomasa.

Greenmatch ha producido un video interesante sobre la creación de empleos en todo el mundo; Se puede ver aquí.

Según el Censo Nacional de Empleos Solares 2018 de la Fundación SOLAR, Estados Unidos ahora cuenta con más de 242,000 trabajadores solares. Estos trabajos proporcionan energía limpia, asequible y renovable en los 50 estados. El censo se puede leer aquí.

Seguridad de suministro

La seguridad energética se convierte cada vez más en un problema ante el aumento de la demanda energética mundial y la incertidumbre sobre la estabilidad de los precios, la disponibilidad de recursos y las condiciones de entrega. Además de dañar el clima, depender de la quema de combustibles fósiles importados no es bueno para las economías y puede dejar a los países vulnerables.

El crecimiento en la producción de energía renovable significa que los países pueden alimentarse con electricidad limpia y verde que no depende de las importaciones. Las personas también pueden tomar el poder en sus propias manos, generando electricidad para abastecer hogares y negocios.

También es cierto, y es importante tener en cuenta, que un flujo sustancial de energías renovables en la mezcla de energía del mundo también podría dar lugar a nuevas e inesperadas dependencias, como los materiales críticos.

La Agencia Internacional de Energía (AIE) escribió un documento de información interesante e importante titulado "Contribución de las energías renovables a la seguridad energética" con fecha de abril de 2007. Este documento puede leerse aquí.

Fiabilidad y resistencia

Los generadores de energía renovable son menos susceptibles a fallas extensas porque están distribuidos y son modulares: distribuidos, porque están dispersos en diferentes regiones, lo que aumenta la confiabilidad y la resistencia de toda la red eléctrica durante eventos de alto impacto, como el clima extremo, especialmente cuando se combinan con almacenamiento de energía y otras tecnologías avanzadas de red; modular, porque en el caso de la energía eólica y solar, se componen de varias turbinas eólicas discretas o paneles solares. Incluso si parte del equipo del sistema experimenta una falla, otras partes del sistema pueden permanecer en funcionamiento.

Además, en los casos en que la continuidad del suministro de energía es vital para las operaciones, la energía renovable y las tecnologías de soporte, como el almacenamiento de energía, se pueden combinar para formar microrredes autoportantes.

La Asociación Estadounidense de Energía Eólica preparó un informe interesante titulado “La energía renovable crea una combinación de electricidad más confiable y resistente”, con fecha de mayo de 2017; Puede leerse aquí.

Además, la confiabilidad y la capacidad de recuperación son cruciales para la seguridad nacional, como se indica en el documento del Consejo Americano de Energía Renovable (ACORE) titulado "El papel de las energías renovables en la seguridad nacional", con fecha de octubre de 2018 y disponible aquí.

Conclusiones

Los recursos energéticos pueden ser no renovables o renovables. La energía no renovable no es sostenible, ya que eventualmente se agotará.

Además, este tipo de energía está causando graves daños al medio ambiente: el calentamiento global y el cambio climático representan una grave amenaza para la vida en la Tierra.

Como alternativa viable, hay energía renovable. Como su nombre lo indica, estas fuentes de energía son inagotables y reducen significativamente los efectos ambientales problemáticos. Como beneficios adicionales, la energía renovable puede mejorar la economía local, crear empleos, mejorar la seguridad del suministro de energía al reducir la necesidad de importaciones y aumentar la confiabilidad y la resistencia al reducir las tasas de falla del sistema y los tiempos de recuperación después de eventos de alto impacto. La energía solar es una de las opciones de más rápido crecimiento a medida que la tecnología mejora y los costos continúan disminuyendo.

Este artículo se considera un artículo de opinión. Las opiniones expresadas en este documento pertenecen al autor y no representan necesariamente las del sitio o la administración del sitio.

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Maria Montero

Me apasiona la fotografía y la tecnología que nos permite hacer todo lo que siempre soñamos. Soñadora y luchadora. Actualmente residiendo en Madrid.

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