El principio de la energía renovable consiste en aprovechar los recursos que la naturaleza repone de manera continua y que, a escala humana, no se agotan. De acuerdo con las Naciones Unidas, las energías renovables proceden de fuentes naturales que se regeneran más rápido de lo que las consumimos, como la radiación solar, el viento, el agua en movimiento, el calor del interior de la Tierra y la materia orgánica.
La diferencia con los combustibles fósiles es enorme. El petróleo, el carbón y el gas natural se formaron a partir de restos de seres vivos durante millones de años. Una vez que se extraen y se queman para obtener energía, esas reservas disminuyen y liberan dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Las energías renovables, por el contrario, producen muchas menos emisiones. En este sentido podemos recurrir a la comparación entre un huerto que vuelve a dar frutos cada temporada con una despensa que, una vez vacía, ya no puede reponerse por sí sola. Por ello, ampliar el uso de estas fuentes es una de las principales estrategias para reducir las emisiones asociadas al cambio climático.
Existen diversas formas de aprovechar la energía que ofrece la naturaleza. La energía solar es probablemente la más conocida. Los paneles fotovoltaicos instalados en los techos de las viviendas o en grandes plantas convierten la luz del Sol en electricidad, como si cada rayo aportara una pequeña cantidad de energía aprovechable. También existe la energía solar térmica, que utiliza el calor del Sol para calentar agua destinada al uso doméstico o a sistemas de calefacción. La cantidad de energía solar que llega continuamente a la Tierra es extraordinaria, pues supera ampliamente el consumo energético de toda la humanidad. Además, los paneles solares modernos suelen tener una vida útil cercana a los treinta años, lo que permite aprovechar esa inversión durante décadas.
Por cierto, la energía solar tiene una historia mucho más antigua de lo que suele imaginarse. En 1913, el inventor estadounidense Frank Shuman construyó en Maadi, Egipto, una de las primeras plantas solares de gran escala. Utilizaba grandes reflectores parabólicos para concentrar la luz del Sol, producir vapor y accionar bombas capaces de extraer más de 22000 litros de agua por minuto para regar cultivos en una zona desértica. Aunque el proyecto fue abandonado pocos años después debido al auge del petróleo barato, representó uno de los primeros intentos exitosos de utilizar la energía solar con fines industriales.
Las energías renovables también podrían extenderse más allá de nuestro planeta. Diversas agencias espaciales, universidades y empresas investigan sistemas capaces de captar energía solar mediante satélites situados en órbita, donde la luz del Sol está disponible de forma casi continua. La electricidad obtenida podría transmitirse posteriormente a la Tierra mediante microondas o haces láser. Aunque esta tecnología todavía se encuentra en fase experimental, muchos investigadores la consideran una posible alternativa para disponer de un suministro constante de energía limpia en el futuro.
Otra fuente importante es la energía eólica. Los aerogeneradores, con sus altas torres y enormes aspas, transforman la fuerza del viento en electricidad. Funcionan tanto en tierra como en el mar, donde los vientos suelen ser más constantes. Puede imaginarse como un ventilador funcionando al revés: en lugar de que la electricidad haga girar las aspas para mover el aire, es el aire el que mueve las aspas para producir electricidad. Sin embargo, no está exenta de desafíos. Aunque durante su funcionamiento prácticamente no produce emisiones de gases de efecto invernadero, muchas de las primeras palas de los aerogeneradores, fabricadas con fibra de vidrio y resinas compuestas, comenzaron a llegar al final de su vida útil tras dos o tres décadas de servicio. Debido a que estos materiales son difíciles de reciclar, numerosas palas han terminado en vertederos especializados, lo que impulsó una intensa investigación para desarrollar materiales más fáciles de reutilizar y tecnologías de reciclaje capaces de recuperar buena parte de sus componentes.
Por su parte, la evolución tecnológica de la energía eólica marina ha permitido construir aerogeneradores gigantescos, con rotores que superan los 260 metros de diámetro. En condiciones favorables de viento, un solo giro completo de las aspas de algunos de estos modelos puede producir suficiente electricidad para cubrir aproximadamente el consumo de un hogar promedio por 5 días. El potencial de estas máquinas para generar energía limpia es enorme.
La energía hidráulica aprovecha el movimiento del agua en ríos, presas o embalses. Cuando el agua cae desde una determinada altura o fluye con suficiente velocidad, hace girar turbinas conectadas a generadores eléctricos. El principio es parecido al de las antiguas ruedas de molino impulsadas por la corriente de un río, aunque hoy se aplica con tecnologías mucho más avanzadas y a una escala mucho mayor. Gracias a su madurez tecnológica, continúa siendo una de las principales fuentes de electricidad renovable en el mundo. Destaca la presa de las Tres Gargantas, en China, la central hidroeléctrica con mayor capacidad instalada del planeta, con 22500 megavatios. Su enorme embalse almacena cerca de 39300 millones de metros cúbicos de agua. Científicos de la NASA señalaron que una redistribución de masas de tal magnitud podría modificar ligeramente la velocidad de rotación de la Tierra, alargando la duración del día en aproximadamente 0.06 microsegundos. Se trata de un cálculo teórico basado en principios físicos, cuyo efecto es completamente imperceptible para la vida cotidiana.
La biomasa constituye otra alternativa. Consiste en aprovechar madera, residuos forestales, restos agrícolas y otros materiales orgánicos para producir energía. Estos materiales pueden utilizarse como combustible o transformarse mediante procesos controlados, como la digestión anaerobia, para generar biogás, un combustible rico en metano que puede emplearse para producir calor o electricidad. Por su parte, la energía geotérmica utiliza el calor almacenado bajo la superficie terrestre, especialmente en regiones con actividad volcánica o aguas termales. También existen tecnologías que aprovechan la energía de las mareas y de las olas del océano, aunque todavía tienen una presencia mucho menor que otras fuentes renovables.
Hace apenas unas décadas estas tecnologías eran costosas y poco comunes, pero la situación ha cambiado de manera notable. El precio de la energía solar fotovoltaica ha disminuido. Gracias a ello, en muchas regiones del mundo producir electricidad con energía solar o eólica resulta más económico que construir nuevas centrales basadas en combustibles fósiles. Además, el sector de las energías renovables genera una gran cantidad de empleo y desempeña un papel cada vez más importante en la economía mundial.
En la actualidad, las energías renovables suministran alrededor de un tercio de la electricidad que se produce en el planeta, y su participación continúa aumentando gracias al rápido crecimiento de la energía solar y la eólica. La capacidad instalada alcanza un nuevo máximo cada año y numerosos países han asumido el compromiso de acelerar aún más su expansión durante esta década para reducir las emisiones y fortalecer la seguridad energética.
Algunos países destacan por el extraordinario aprovechamiento de estas fuentes. Paraguay y Albania generan prácticamente toda su electricidad a partir de energías renovables, principalmente gracias a sus grandes centrales hidroeléctricas. Costa Rica también se ha convertido en un referente internacional al combinar la energía hidroeléctrica con la geotérmica, la eólica, la solar y, en menor medida, la biomasa. Bajo determinadas condiciones geográficas y con una adecuada planificación, es posible abastecer gran parte de la demanda eléctrica mediante recursos naturales que se regeneran continuamente.
Sin embargo, es necesario combinar diferentes tecnologías, modernizar las redes eléctricas y desarrollar sistemas de almacenamiento. Algunas instalaciones requieren una inversión inicial considerable y ocupan grandes extensiones de terreno. Además, aunque durante su operación generan muy pocas emisiones, la fabricación, el transporte y el reciclaje de paneles solares, turbinas eólicas y baterías también tienen impactos ambientales que deben gestionarse mediante procesos cada vez más sostenibles.
La energía renovable es una forma de aprovechar de manera inteligente los recursos que la naturaleza pone a nuestra disposición de forma constante. En lugar de depender únicamente de reservas limitadas que tardaron millones de años en formarse, permite obtener energía de fuentes que se renuevan continuamente. Cada panel solar instalado en un tejado, cada aerogenerador que gira impulsado por el viento y cada turbina que aprovecha la fuerza del agua contribuyen a construir un sistema energético más seguro y sostenible.
Referencias: