La energía normalmente definida como la capacidad que poseen los cuerpos para producir trabajo, es uno de los temas de atención más importantes de nuestros días. Las formas de energía más importantes pueden agruparse en: Energía Mecánica: Aquella que poseen los cuerpos en movimiento, o bien la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna. Bajo este concepto se incluye la energía cinética y la energía potencial; Energía Electromagnética: Generada por campos electrostáticos, campos magnéticos o bien por corrientes eléctricas; Energía Térmica: producto de la e nergía interna de los cuerpos, y se manifiesta externamente en forma de calor; Energía Química: la que se encuentra contenida en los compuestos químicos. Se pone de manifiesto cuando en una reacción química se generan cambios a nivel energético (cambio de volumen, energía interna, combustión, etc.); Energía Metabólica: Es la generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación como producto de los alimentos que ingieren.

        Tradicionalmente el hombre ha venido utilizando diversos mecanismos para transformar la energía química de los combustibles fósiles en otras de aplicación directa, como la energía térmica, mecánica y eléctrica, obteniendo grandes cantidades de las mismas con procesos relativamente económicos. Sin embargo esta práctica ha ocasionado dos consecuencias muy delicadas para el planeta, primero consumir grandes cantidades de combustible ocasionando que las reservas de los mismos caigan cada vez más, lo cual limita la continuidad en el tiempo de dichos sistemas; y segundo, los gases producto de la combustión generan sustancias dañinas para el medio ambiente, como monóxido y dióxido de carbono, lo cual ha generado consecuencias significativas como el efecto de invernadero y calentamiento global.

        Es por ello que actualmente la investigación en el campo energético se enfoca cada vez más hacia la implementación de sistemas de energías alternas , las cuales reúnen dos características importantes: son de bajo impacto ambiental, es decir, generan muy poca o ninguna contaminación, y la fuente de energía es ilimitada o renovable. Se llama energía renovable a la que, administrada en forma adecuada, puede explotarse ilimitadamente, es decir, su cantidad disponible en la Tierra no disminuye a medida que se aprovecha , por lo tanto no hay que preocuparse por las reservas. Prácticamente todas las fuentes de energías tradicionales, a excepción quizá de las centrales hidroeléctricas, son consideradas no renovables.

        Las energías renovables son inagotables, limpias y se pueden utilizar de forma autogestionada (ya que se pueden aprovechar en el mismo lugar en que se producen). Además tienen la ventaja adicional de complementarse entre sí, favoreciendo la integración entre ellas. Por ejemplo, la energía solar fotovoltaica suministra electricidad los días despejados (por lo general con poco viento), mientras que en los días fríos y ventosos, frecuentemente nublados, son los aerogeneradores los que pueden producir mayor energía eléctrica.

        La disponibilidad de recursos energéticos es uno de los factores más importantes en el desarrollo tecnológico de las naciones. A su vez, el desarrollo tecnológico determina la utilización de ciertos tipos de energía y, por tanto, la disponibilidad de ese recurso.

Los recursos energéticos son usados por el hombre para satisfacer algunas de sus necesidades básicas en forma de calor y trabajo.

        El calor es necesario para un sinnúmero de aplicaciones, como la climatización del espacio, la cocción de alimentos, o la producción o transformación de algunos compuestos químicos. La utilización doméstica del calor, con el dominio del fuego en las épocas prehistóricas y la invención de las máquinas térmicas a partir del siglo XVII, constituyen algunos de los logros tecnológicos más grandes en la historia de la humanidad.

        El trabajo, por otro lado, se utiliza para una variedad de procesos en los que hay que vencer fuerzas de oposición: para levantar una masa en un campo gravitacional; para deformar un cuerpo, estirar una liga o un resorte o hacer fluir un líquido o gas; para la mayoría de los procesos industriales, al transformar materia prima en producto terminado; para el transporte de personas y de mercancías; en fin. son infinitas las manifestaciones de energía en forma de trabajo.

        Calor y trabajo, en el sentido aquí expuesto, son dos necesidades básicas en cualquier grupo humano, del nivel social, económico o tecnológico que se quiera. Para producirlos, el hombre ha utilizado, a lo largo de su historia, una gran variedad de recursos energéticos. Al principio de la era, por ejemplo, el calor para calefacción, cocina, entre otros, era producido en gran medida por medio de la combustión de leña, mientras que el trabajo en pequeña escala era producido por la fuerza humana, a mediana escala se obtenía de ciertos animales domesticables: caballos, burros, bueyes, etc., y a gran escala podía extraerse, por ejemplo, del viento que se utilizaba para mover los grandes veleros mercantes y de guerra.

        Hacia mediados del siglo XIX se inventaron los primeros motores de combustión interna. Estos requieren un combustible muy específico para funcionar. Con el tiempo, debido a razones técnicas y económicas, los motores de combustión interna, principalmente los de gasolina y diesel, se hicieron cada vez más seguros, confiables, económicos y, por tanto, abundantes. Aparecieron también otras máquinas térmicas, como las turbinas y los motores a reacción, que también consumen combustibles muy específicos. Fue así como la sociedad se fue haciendo extraordinariamente dependiente de los combustibles fósiles.

        Los combustibles fósiles comprenden principalmente el petróleo y sus derivados (gasolinas, diesel, kerosén, etc.), el gas natural y el carbón mineral. Al principio de la explotación de estos recursos, se consideraban ilimitados y su impacto ambiental era despreciable. Sin embargo, debido al extraordinario crecimiento de la población mundial (y nacional), junto con el aumento en el consumo per capita de estos recursos, sólo queda petróleo disponible para su explotación económica durante la primera mitad del siglo XXI.

        Por otro lado, el consumo masivo de hidrocarburos está produciendo ya alteraciones de la atmósfera a nivel mundial. Los niveles de dióxido de carbono que se detectan actualmente son significativamente mayores que los que existían en tiempos anteriores. Esto produce el conocido efecto invernadero, que está produciendo ya un incremento en las temperaturas promedio mundiales. No es objeto discutir las implicaciones geográficas, biológicas, agrícolas, económicas y sociales de este calentamiento atmosférico, pero es obvio que una alteración artificial no controlada y con consecuencias que no se conocen, no puede ser deseables. Los combustibles fósiles también son causantes de la llamada lluvia ácida, que en los bosques cercanos a las áreas altamente industrializadas está causando grandes daños al suelo, y por tanto a la flora y la fauna. En las grandes ciudades, la combinación de las emisiones de gases de combustión, con algunos otros fenómenos naturales, como las inversiones térmicas, la humedad y la radiación solar produce algunos efectos indeseables para la salud humana, como el humoniebla (smog), las altas concentraciones de ozono y, en general, la concentración de componentes indeseables en la atmósfera.

 

Juan Colmenares

 

volver