Historia y Uso de Energías Renovables

1 Daena: International Journal of Good Conscience. 10(1)1-18. Abril 2015. ISSN 1870-557X 1 Historia y Uso de Energ as Renovables History and Use of Renewable Energies Oviedo-Salazar, , Badii, A. Guillen & O. Lugo Serrato UANL, San Nicol s de los Garza, , M xico Resumen. Se presente una rese a hist rica breve de las energ as Renovables . Se enfatizan las fuentes de solar t rmica, sola fotovoltaico, e lica, geot rmica, del mar, biomasa e hidr ulica, se alando las ventajas, desventajas y la eficiencia del uso de las energ as Renovables . Palabras clave: Energ a, renovable , uso eficiente Abstract. A brief history of renewable energy is provided. Different sources of this type of energy, namely solar, wind, geotermal, sea, biomass and hydroelectric are particularly mentioned.

2 Advantages, limitation and efficiency of usage of this type of energy are noted. Keywords: Energy, efficiency of usage, renewable Introducci n Conviene llevar a cabo una s mera rese a de lo que viene a ser la energ a, ya que se encuentra rodeandonos de forma cotidiana y se revela de diversas aspectos. Si bien es cierto, la energ a se encuentra en todos los espacios, sin embargo, desde un punto de vista material, la energ a deviene a ser indefinible, ya que no es algo que se pueda tactar, o dilucidar su color, o revisar su constituci n, por lo que para delimitarla de alg n modo, se puede decir que se concibe como la medida de capacidad de un sistema, para proporcionar trabajo por medios de movimiento, luz, calor, por medios no mec nicos, respectivamente. En la actualidad, la F sica s lo reconoce la existencia de la energ a mec nica en sus dos formas, la Cin tica y la Potencial, lo dem s son mecanismos de transporte o transferencia de energ a, que fluye de unos cuerpos a otros.

3 Cualquier forma que tome la energ a se encuentra regida por las leyes de la Termodin mica, dos de los principios fundamentales de nuestra existencia f sica, mismos que se vienen a ser los siguientes: i) La energ a no se crea ni se destruye, solo se transforma; y ii) Toda energ a es constantemente degradada hacia una forma de energ a menos utilizable. En un concepto hist rico, la humanidad se ha visto determinada por el hallazgo y la utilizaci n de la energ a. El primer logro que se suscit lo fue el uso y dominio del fuego, despu s lo sucedieron los avances en el aprovechamiento agr cola y ganadero como fuente de energ a en forma de alimentos, as como la aparici n de los transportes con la invenci n de la rueda. As bien, aproximadamente para el siglo (XX ), se emplearon las velas para captar la energ a del viento para posteriormente surgir la rueda hidr ulica y los molinos de viento, que constituyeron ulteriormente en el continente Europeo la principal fuente de energ a durante la Edad Media.

4 Daena: International Journal of Good Conscience. 10(1)1-18. Abril 2015. ISSN 1870-557X 2 Ahora bien, a finales del siglo (XVIII) se llevan a cabo los primeros experimentos de utilizar el vapor como fuente de energ a, pero tienen que pasar casi cien a os hasta que James Watt construye la primera "Maquina de Vapor", que constituir a la base de la civilizaci n mecanizada. Este invento hizo que en gran parte del mundo se adoptase el vapor para mover las maquinarias, lo que produjo un abandono de los campos y de las industrias dom sticas, inici ndose la llamada "Revoluci n Industrial". La m quina de vapor revolucion tambi n el transporte, tanto mar timo en los denominados Barcos de Vapor, como el terrestre con el Ferrocarril. En este orden de ideas, a mitad del siglo (XIX), el desarrollo no hab a alcanzado el punto en que se demandaran fuentes otras fuentes de energ a, incluso la principal fuente energ tica de aquella poca lo fue la madera.

5 Ahora bien, desde que en 1859 se perfora el primer pozo de petr leo en Estados Unidos de Am rica, de modo que ra z de esto se comienzan a producir una gran cantidad de inventos que utilizan esta fuente de energ a, como lo es el generador el ctrico, el motor de combusti n interna, la luz el ctrica y el autom vil. La inventiva de la primera central el ctrica represent adem s el comienzo de un sistema de distribuci n de energ a de uso cotidiano, como lo vino a ser la electricidad. Desde comienzos del siglo (XX) empieza a aumentar vigorosamente el uso de energ a, aunque la producci n de carb n empez a decaer posterior a la Primera Guerra Mundial, se vino a la alza la del petr leo, que vino a superar al carb n justo despu s de la Segunda Guerra Mundial y sigui creciendo hasta la actualidad.

6 Ltimamente fue descubierta la energ a nuclear, que dio pie para la construcci n del primer reactor nuclear en Estados Unidos de Am rica en el a o de (1942). A pesar de las esperanzas puestas en esta fuente de energ a, en el a o de (1973) sta s lo ocupaba una peque a parte de la producci n mundial, cuando se dio cuenta que se consum an en el mundo m s de ( ) toneladas equivalentes de petr leo, que fue cuando dio inicio la llamada Crisis Energ tica. Posterior a ello, se dilucid visiblemente el crecimiento de la poblaci n y sus necesidades energ ticas, que hacen imprescindible una pol tica de ahorro de energ a y la b squeda de nuevas fuentes, por lo que es imperioso, diversificar las fuentes de energ a seg n las condiciones y posibilidades de cada pa s, para que cada comunidad procure encontrar su propia alternativa energ tica en funci n de sus recursos naturales.

7 Fue en sa d cada que se consider a las energ as Renovables una alternativa a las energ as tradicionales, tanto por su disponibilidad presente y futura que viene a ser una garant a, as como tambi n por su menor impacto ambiental en el caso de las energ as limpias, y por esta raz n fueron llamadas energ as alternativas. Actualmente se hace una distinci n entre dos tipos o estilos de energ as que vienen a ser parte de nuestro aprovechamiento, mismas que son: Las energ as no Renovables Se almacenan de forma subterr nea o terrestre por millones de a os, y que tienen la caracter stica de ser un recurso finito, un ejemplo de ellos son los que se consideran como combustibles f siles, es decir, el carb n, petr leo, gas natural, entre otros. Daena: International Journal of Good Conscience.

8 10(1)1-18. Abril 2015. ISSN 1870-557X 3 Las energ as Renovables Se crean en un flujo continuo y se disipan a trav s de ciclos naturales que se estima son inagotables, ya que su regeneraci n es incesante. Este tipo de energ a es el que se explicar en detalle m s adelante, en donde se defin an todos sus tipos y por consiguiente sus usos. Solar t rmica Desde la antig edad se inventaron artefactos capaces de hacer un uso til de la radiaci n solar y unos de los primeros fueron los Griegos y Romanos ya en el Siglo (III ) fueron capaces de prender las antorchas de los rituales religiosos por medio de unos recipientes en forma parab lica con el interior reflejante. El funcionamiento de este artefacto era sencillo, bastaba con exponerlo los d as soleados al sol para que la radiaci n se concentrara en su foco alcanzando altas temperaturas y en el momento en el que se pon a una antorcha en el foco esta prend a en pocos segundos.

9 En una poca en la que se estaba lejos de entender la naturaleza de la radiaci n solar, la generaci n de fuego de esta forma era considerado un prodigio digno de los dioses. Un hecho fundamental en la Historia de la energ a solar t rmica la origin en Suiza, Horace de Saussure en el a o de (1767) cuando invent lo que se denomin como Caja Caliente. Saussure era conocedor del efecto invernadero que se produce en todo espacio cerrado que cuenta con una apertura acristalada por donde entra la radiaci n solar y decidi potenciar al m ximo el efecto para comprobar hasta que temperaturas se lograba alcanzar. Para ello dispuso una caja acristalada con el interior pintado de negro. Todas las caras, excepto la acristalada, contaban con una capa de aislante que reten a el calor producido en su interior.

10 El resultado fue que con su caja caliente logr alcanzar temperaturas de hasta (109 C). A partir de su invento surgir n todos los desarrollos posteriores de calentadores solares de agua de placa plana que se han proporcionado agua caliente a millones de personas en el mundo. A efecto de calcular la energ a radiante emitida, el sol se comporta como un cuerpo negro a una temperatura equivalente de (5777o K), constituyendo una fuente t rmica de alto valor energ tico. Ahora bien, la radiaci n solar en las condiciones que llega a la Tierra s lo alcanza ( kW/m2), siendo necesaria su concentraci n para producir electricidad por v a t rmica. Para la generaci n de energ a solar termoel ctrica es necesario utilizar sistemas de concentraci n ptica de la radiaci n solar para conseguir mayores densidades de flujo y temperaturas m s elevadas.