Energía

La energía se define como la capacidadde realizar trabajo, de producir movimiento, de generar cambio. Es inherente a todos los sistemas físicos, y la vida en todas sus formas, se basa en la conversión, uso, almacenamiento y transferencia de energía.

Puede presentarse como energía potencial (energía almacenada) o como energía cinética (energía en acción), siendo estas dos formas interconvertíbles, es decir, la energía potencial liberada se convierte en energía cinética, y ésta cuando se acumula se transforma en energía potencial. La energía no puede ser creada ni destruida, sólo transformada de una forma en otra (Primera Ley de la Termodinámica).

Según su origen puede ser:

  • Energía química: es la contenida en los compuestos químicos y que a través de distintos procesos, susceptible de ser liberada.
  • Energía nuclear: contenida en los núcleos atómicos y liberada a través de los procesos de fisión y fusión nuclear. Es también llamada energía atómica.
  • Energía eléctrica: es la que se manifiesta como resultado del flujo de electrones a lo largo de un conductor.
  • Energía mecánica: es la producida por la materia en movimiento.
  • Energía radiante: está contenida en los distintos tipos de radiación electromagnética.

Estas formas son interconvertibles, y son ejemplo de ello la conversión de:

  • Energía nuclear en energía eléctrica, producida en las centrales nucleares.
  • Energía química en energía mecánica, producida en motores de combustión.
  • Energía eléctrica en energía radiante (luz y calor), producida en las lámparas.

La vida, en todas sus formas, es completamente dependiente de la energía. En todos los procesos vitales está involucrada la energía. Los vegetales consumen energía solar (energía radiante) para poder, a través del proceso fotosintético, elaborar sustanciasenergéticas (hidratos de carbono) que les permiten disponer de la energía química necesaria para desarrollar sus funciones vitales. Los organismos animales se nutren energeticamente, en forma directa (herbívoros) o indirecta (carnívoros) de los vegetales es decir de la energía solar.

El ser humano ha desarrollado, a través de su historia, sistemas de vida en los que además de la
energía necesaria para su subsistencia biológica (alimento) consume energía para mantener y desarrollar sus sistemas culturales y satisfacer así necesidades extraalimentarias (vivienda, transporte, bienes y servicios,...). Para ello la humanidad ha recurrido al uso de distintas fuentes energéticas; en un principio fue el fuego, la energía solar, la energía animal, la energía eólica (viento), la hidráulica (agua)... y en el último siglo la energía de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón) y la nuclear.

La Revolución Industrial (siglo XIX) fue el inicio de una serie de cambios tecnológicos, económicos y
sociales que concluyeron en la consolidación de un modelo de subsistencia, aún vigente, sustentado
energeticamente en el uso de los combustibles fósiles, cuyas fuentes son recursos naturales no renovables (limitados en el tiempo).

Actualmente el 80% del consumo mundial de energía proviene de ellos, y el 20 % restante se reparte
en energía hidroeléctrica (~15%) y energía nuclear (~4%). El aumento de la población mundial y su efecto sobre el comportamiento de los modelos de producción y consumo de bienes y servicios, han provocado un marcado incremento en el consumo energético:

Año
Población Mundial
(en millones)
Consumo Energético
(en Teravatios por año)
1900
1650
0.89
1990
5300
13.5

(1 Teravatio equivale a la cantidad de energía liberada por la combustión de 1000 millones de
toneladas de carbón)

Esto representa que en 90 años, la población se incremento ~ 321% (~ 5.2 veces ) y el consumo
energético ~ 1500 % (~ 15 veces).

Uno de los rasgos principales de nuestros sistemas de producción de energía es que son a nivel
mundial tecnicamente poco eficientes (grandes pérdidas en la producción y transporte) y además su distribución es poco equitativa: 1/5 de la población mundial consume más del 70% de la energía producida globalmente.

Si bien el consumo mundial promedio es de 2,2 kw (kilovatios) por persona, en términos reales, se observa una fuerte asimetría en su distribución: en América del Norte 10 kw/persona, en otros países industrializados entre 5 y 7 kw, y el resto del mundo, es decir , las + partes de la humanidad consume menos de 2 kw, concretamente un promedio de 450 vatios/persona.

Este consumo está indisolublemente vinculado al nivel de vida en términos materiales (acceso a
alimentación, vivienda, salud, educación, servicios); existe una fuerte conexión entre energía y bienestar
material humano

Nuestras fuentes energéticas principales (combustibles fósiles) y sus tecnologías representan por
sus características técnicas y la magnitud del consumo una gran amenaza para la salud, el bienestar económico y la estabilidad ambiental. Sus efectos colaterales, tanto en la producción como en el uso, producen la liberación de gases de efecto invernadero y tóxicos involucrados en múltiples procesos contaminantes. Estas emisiones gaseosas provenientes de la combustión de combustibles fósiles representan ~ 27% de los gases de efecto invernadero.

Las otras dos fuentes, que en importancia le siguen, también poseen impactos ambientales, al
menos, controvertidos: la energía hidroeléctrica en cuanto a la problemática de los grandes embalses y la energía nuclear en lo que respecta a la peligrosidad de accidentes (ej.:accidente de Chernobyl, Ucrania), y al problema que representa el destino final de los residuos nucleares, que son altamente radiactivos y tóxicos y que aún no esta resuelto.

Dadas estas características, la primera actitud individual y colectiva a adoptar, debería ser el consumo
racional, tanto de la energía (luz, combustibles,...) como de productos ya que su fabricación implica, también consumo energético.

Estos viejos modelos energéticos (combustibles fósiles) eran medianamente aptos cuando el “mundo
era más chico” (menor población mundial, menor consumo); el mundo de hoy necesita nuevas estrategias energéticas, energías más “limpias”, más eficientes y más diversas. Estas nuevas formas están incluidas en las llamadas energías alternativas:

  • Energía Solar: aprovechable en su forma térmica (calor) y fotovoltáica (electricidad).
  • Energía Eólica: aprovechable transformándola en energía eléctrica y /o mecánica.
  • Energía Geotérmica: aprovechable en forma térmica, eléctrica y mecánica.
  • Energía de Biomasa: generando adecuadamente “biogás”.
  • Energía de Mareas: aplicada a generadores eléctricos
  • Energía Hidráulica a partir de sistemas hidroeléctricos en pequeña y mediana escala excluyendo las grandes represas

Alternativas:

• Uso racional de la energía.
• Adoptar pautas de consumo biorracionales.
• Aprovechamiento de energías alternativas.

D.Melendi

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