ENERGÍAS RENOVABLES I

Profesor: Jacinto Arroyo

Energía Renovable I

Introducción

Prof. Jacinto Arroyo

El uso de la energía ha acompañado a la actividad de los seres humanos desde la másremota antigüedad.

La mera existencia de un ser humano exige que éste ingiera alimentos que no son otracosa que combustibles biológicos, en las cantidades precisas para mantener elmetabolismo basal y llevar a cabo los procesos vitales, así como para realizar el trabajonecesario para sobrevivir.

Se calcula que durante la mayor parte de aproximadamente 4 millones de años queexiste el ser humano como especie diferenciada, la media de potencia utilizada porpersona se mantuvo prácticamente constante hasta apenas hace 200 años en unos125W. (3kWh día-1)

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El hombre de las cavernas eraesencialmente carnívoro; la únicaenergía de la que disponía era su propiafuerza muscular, que utilizaba,fundamentalmente, para cazaralimentos.

Con el descubrimiento del fuego el hombreprimitivo pudo acceder, por primera vez, aalgunos servicios energéticos comococinar, calentar la caverna y endurecer laspuntas de sus lanzas.

A medida que la especie humana fue evolucionando, sus necesidades energéticasfueron aumentando a causa de las nuevas actividades y trabajos que desarrollaban.

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Consumo diario de energía en diferentes etapas del desarrollo humano en miles (103) de (kcal persona‐1 dia‐1).

Alimentos Industria Agricultura

Comercial Residencial

Transporte Total

Hombre recolector Hombre cazador Agricultor primitivo Agricultor avanzado Hombre industrial Hombre tecnológico

2,63,04,03,53,53,5

4,07,024,091,0

2,04,012,032,066,0

1,01,014,063,0

2,65,013,024,074,0224,0

En la tabla se muestra la evolución de las necesidades energéticas desde lasaproximadamente 2600 kcal dia-1 consumidas por el hombre primitivo, hasta las224000 kcal dia-1 que necesita por término medio, el llamado hombre tecnológicopara desarrollar todas sus actividades.

Hace unos 230 años se produjo la denominada Revolución industrial. Los conocimientosacumulados por el ser humano desde el Renacimiento y, en especial, durante la segunda mitaddel siglo XVII y las primeras décadas del XVIII, posibilitaron avances técnicos que permitieronrealizar trabajos que requerían mucha más energía que la que podían suministrar los músculosde personas o animales.

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Ello se logró aprovechando la energía liberada en la combustión de un combustible de origenbiológico, el carbón que aparecía concentrado en yacimientos, para accionar máquinas de vapor.

Las mayores temperaturas que era posible alcanzar, y la mayor cantidad de trabajo quepodía desarrollarse, dieron lugar a avances en la producción de nuevos materiales, loscuales, a su vez, permitieron perfeccionar las máquinas, con lo que su eficienciaaumentaba.

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Esa revolución industrial dio origen a un crecimiento de la población, que cada veztenia mejores condiciones de vida y que requería cantidades de energía por personamucho mayores que las aportadas por los alimentos.

La utilización a gran escala de otro combustible fósil, el petróleo, a raíz de la invencióndel motor de combustión interna a finales del siglo XIX, produjo avances espectacularesen los sistemas de transporte, en las condiciones de vida de los habitantes de lospaíses en que se produjo y, como consecuencia, en el gasto energético por persona.

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Durante todo el siglo XX se produjo un crecimiento continuo del gasto energético, juntocon avances en el número de personas que tenía acceso a un nivel de vida más elevado,lo que finalmente desembocó en una situación como la del momento actual.

Caracterizada por la inquietud que generan problemas como el agotamiento de loscombustibles fósiles, el calentamiento global por la emisión de gases de efectoinvernadero.

El calentamiento global deriva de la emisión de gases con efecto invernadero. Como eldióxido de carbono, producido por la combustión de combustibles fósiles.

La lluvia ácida se asocia a otros productos de combustión, como el SO2 o los óxidos denitrógeno.

La contaminación atmosférica también está provocada por estos productos y por otrosde origen orgánico y por partículas sólidas en suspensión provenientes de cenizas.

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Curva de la población global a lo largo del último millón de años en correlación con la curva de emisión de CO2

Los problemas políticos y sociales relacionados con la localización de estas fuentesenergéticas tradicionales. Han despertado el interés de encontrar nuevas fuentes deenergía que brinden a un ritmo igual o superior a los que son consumidas. A estodenominamos energías renovables.

No obstante, en las denominadas sociedades industrializadas está tan implantado yextendido el uso de combustibles fósiles y nucleares para la generación de energía, quecualquier intento de sustituirlos o simplemente de complementarlos con otras formasde energía tropieza con dificultades de todo género, desde problemas tecnológicos ode diseño, a problemas políticos, de estructura social de economía, de planificación eincluso histórico.

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El estudio de las energías renovables requiere enfocar el interés no sólo en cuestionesmeramente técnicas, sino también en áreas tales como las Ciencias delmedioambiente.

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Realizar estudiaos comparativos de cómo influye en la atmósfera, en las corrientes deagua y en la vida animal y vegetal los dispositivos utilizados para aprovechar lasenergías renovables, en comparación con el impacto que sobre los mismos produciríaniguales cantidades de energía generadas a partir de la combustión de combustiblesfósiles o nucleares.

Todas las ciencias (naturales, sociales, económicas) deben contribuir para el desarrollode las energías renovables.

También debemos tener el concepto de ahorro energético mediante el concepto dearquitectura bioclimática.

GRACIAS