https://pixabay.com/es/photos/persona-pera-bombilla-sol-3062271/
¿Sabes de dónde viene la energía eléctrica que usamos en casa? Aquí te lo platicamos
En México, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y otros entes privados, son las empresas encargadas de producir la electricidad que consumimos. Existen varias formas para producirla, ya que es posible usar combustibles fósiles, gas, mediante el agua almacenada en presas, ríos, el viento, el sol, o incluso el mar. Por otro lado, seguro has escuchado los términos energías renovables, energías limpias o energías alternativas, pero ¿Sabes a qué se refieren cada una de ellas?, ¿las usamos en México? A continuación respondamos a estas preguntas.
Primero, ¿cómo se produce la electricidad en México?
La generación de energía eléctrica se basa en encontrar algún fenómeno físico que nos permita extraer un tipo de energía para transformarla en eléctrica, esto mediante máquinas de transformación como generadores, fotoceldas, calderas, motores, turbinas, etc. ¿Puedes imaginar la fuerza que tiene el agua en una cascada o en la corriente de un río? Esta fuerza se puede usar para mover enormes generadores y a este tipo de tecnología de generación se le conoce como hidráulica. Cuando usamos el viento para mover grandes aspas, se le llama eólica. Cuando se colocan paneles solares en grandes terrenos para aprovechar la radiación solar, se le conoce como fotovoltaica. Incluso, el movimiento se puede generar calentando grandes volúmenes de agua para que el vapor generado accione turbinas; aquí, dependiendo del método usado para calentar el agua, tenemos los tipos de generación por carbón, combustibles fósiles, gas natural, biomasa, nuclear o procesos en los que interviene la combustión. En estos, al quemar cierta sustancia se genera el movimiento requerido mediante la generación de vapor. Este último procedimiento es utilizado en procesos como turbo gas, ciclo combinado o térmica convencional, donde interviene la quema de carbón, aceite, petróleo o gas natural.
Ahora, ¿cómo se clasifican las fuentes de energía?
En el ámbito de la generación, las fuentes de energía se clasifican en convencionales y alternativas. Se conoce como energías convencionales a las que han liderado la producción de electricidad en las últimas décadas y que, generalmente, basan su funcionamiento en la quema de alguna sustancia o material combustible como gas, petróleo, aceite, carbón, etc. Desgraciadamente, contribuyen en gran medida a la contaminación del medio ambiente, expulsando gases perjudiciales directamente a la atmósfera. Buscando una solución a este problema, es como nace la clasificación de energías alternativas, que son todas aquellas cuya finalidad es sustituir la quema de combustibles fósiles y su producción de gases contaminantes, proporcionando un camino viable y sustentable para la obtención de energía eléctrica.
Dentro de la clasificación de energías alternativas se encuentra el término de energías limpias, que tienen un bajo o nulo impacto ecológico y no dañan al medio ambiente con la producción de contaminantes atmosféricos, resaltando que el término limpio va dirigido a la producción de gases de efecto invernadero y al calentamiento global. La energía fotovoltaica y nuclear son ejemplos de energías limpias, aunque producen contaminantes de otro tipo, como desechos electrónicos o radiactivos.
Las energías también se pueden clasificar según su origen en renovable o no renovable. Las energías renovables se consideran fuentes ilimitadas o que pueden restablecerse más rápido de lo que las consumimos, por ejemplo, la energía eólica y la energía solar. Y aunque sabemos que el Sol algún día se apagará, el tiempo que tardará en hacerlo y la energía que podemos obtener de él, lo hace una fuente renovable. En la Figura 1 se muestra la interacción entre las clasificaciones; nótese que por su naturaleza, algunas fuentes de energía pueden ser parte de diferentes grupos, por ejemplo, la energía nuclear que es considerada alternativa, limpia pero no renovable o la energía hidráulica que es considerada energía alternativa, limpia y renovable.
Figura 1. Clasificación de las fuentes de generación por el tipo de energía.
Entonces, ¿qué fuentes de energía usamos en México?
Como ya se mencionó, la energía eléctrica puede provenir de la CFE o de empresas privadas, ambas se encargan del abastecimiento en el país. A la cantidad de energía máxima que se puede suministrar para el consumo se le conoce como capacidad instalada, la cual indica los megawatts (MW) que la infraestructura del país puede generar. Se tienen registros que a finales de 2020, la capacidad instalada era de 83,121 MW, cantidad que abarca todas las fuentes de energía disponibles.
También, con base en los registros de 2020, las fuentes de energía convencionales fueron la categoría con mayor impacto en la generación de electricidad en México con un 65 %; recordemos que esta energía no es limpia y no es renovable. Le siguieron las energías limpias y renovables con un 30 %, después la categoría de otras energías con un 3 % donde se enlistan las tecnologías cuyo proceso o materia prima de funcionamiento son variados y, por último, las energías limpias no renovables con un 2 %. Se debe resaltar que el tipo de fuente de energía usada en nuestro país está condicionado principalmente por la planeación y control del sistema eléctrico mexicano y por las leyes que rigen a la industria eléctrica. En cuanto a la generación por tipo de tecnología, el liderazgo lo tuvo el ciclo combinado con 38.2 %; en segundo lugar, la hidroeléctrica con 15.1 %; en tercer lugar, la térmica convencional con 14.1 %; y otras tecnologías conformaron el 32.6 % restante.
Comparemos ahora estos datos de fuentes de energía usadas en México con las fuentes de energía usadas en Alemania en el mismo periodo correspondiente al 2020 (Figura 2). En la figura también se observa que la categoría de las energías limpias y renovables tiene el primer lugar con un 45 %, incluyendo la solar, hidráulica, eólica, etc., seguida por las fuentes de energía convencionales con un 40 %. Luego las energías limpias no renovables con 11 % y finalmente la categoría de otras energías con 4 %. Los datos indican que más de la mitad de la energía producida en Alemania, proviene de fuentes de energías limpias y renovables; en cambio, en México, aún no se alcanza una tercera parte. Sin embargo, la diferencia no es abismal, por lo que un México con una producción dominada por las energías limpias no es inalcanzable.
El enfoque ecológico y sustentable de la producción de energía se centra en incrementar las zonas verdes de la gráfica y disminuir las grises, ya sea que se opte por programas que apoyen a las energías limpias o que se desmantelen aquellas centrales que contaminan, dejando de lado dichas tecnologías. Pero esto presenta un gran reto, ya que a medida que pasa el tiempo, la demanda de energía aumenta y no es posible detener de golpe el porcentaje de producción que estas tecnologías representan, por ende, el cambio a las energías es complicado y debe ser gradual.
Imagen de Klaus-Uwe Gerhardt en Pixabay
Y las energías limpias, ¿realmente lo son?
El término limpio hace referencia a aquellas fuentes de energía en las cuales existe baja o nula producción de contaminantes a la atmósfera que contribuyen al calentamiento global, siendo estos los gases de efecto invernadero como el bióxido de carbono, metano, etc. Estos gases hacen que la atmósfera se comporte como el plástico o los cristales en un invernadero, haciendo más caliente el interior.
Pero, y las otras tecnologías, ¿no tienen efectos adversos? Desafortunadamente, la respuesta es sí. Aunque los efectos de la producción de las energías limpias no tienen el mismo impacto que las no limpias, existen. Por ejemplo, la construcción de una presa genera un desbalance irreparable en la flora y fauna de sus alrededores y requiere de la deforestación del área para la infraestructura. En el caso de la energía solar, los paneles solares tienen una vida útil de aproximadamente 25 años, por lo tanto, al pasar este tiempo, se convierten en desperdicio electrónico y estos se tienen que renovar en su totalidad, generando una cantidad importante de desechos. Otro ejemplo es la energía nuclear que basa su funcionamiento en la fisión de un material radiactivo; al terminar el proceso de generación de electricidad, se obtienen desechos radioactivos que tienen que ser enterrados para su contención y que su radiactividad no perjudique al medio ambiente.
Figura 2. Generación de electricidad por tipo de energía en México y Alemania a finales de 2020.
Sabiendo esto, ¿cómo luce el panorama?
El conocimiento de los efectos adversos de cada fuente de energía complementa la totalidad del proceso de generación de electricidad, resaltando lo importante que es ver el panorama completo y no centrar la vista en la primera idea que se nos presenta. A las energías limpias se les llama así por no producir gases, al igual que a un automóvil eléctrico por no usar gasolina, pero perjudican a su manera al ambiente. Por ejemplo, producir electricidad para estos nuevos automóviles mediante una central de carbón.
La búsqueda de una fuente de energía única que no produzca ningún tipo de contaminante y que a su vez sea capaz de abastecer a una sociedad que día con día incrementa su consumo, puede parecer inalcanzable.
En el camino habrá nuevas tecnologías para la producción de energía eléctrica con sus respectivas desventajas, lo cual nos proporciona tiempo para seguir investigando e innovando en una forma de obtener energía para algún día llegar a ser sustentables y no destruir nuestro preciado planeta.
En este proceso, es responsabilidad del estado propiciar las políticas públicas que permitan desarrollar este tipo de tecnologías, haciendo a un lado ideologías políticas que solo interfieren en el proceso y retrasan la transición energética.
Para Saber más:
La actualidad de Alemania. (2020). Pionera en la protección del clima. La actualidad de Alemania. https://www.tatsachen-ueber-deutschland.de/es/alemania-de-un-vistazo/pionera-en-politica-climatica
Secretaría de Energía. (30 de junio de 2021). Programa para el Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional, 2021-2035. Secretaría de Energía. https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/649445/PRODESEN_CAP_TULO_1_-_2_-_3.pdf
Twenergy. (2019). ¿Cuáles son las fuentes de energía? Twenergy. https://twenergy.com/energia/fuentes-de-energia/?adlt=strict&toWww=1&redig=DBBF5DBD132A4682BE294DBE43AAF600#Clasificacion_de_las_fuentes_de_energia
David Antonio Fierro-Farías. Estudiante de Ingeniería Mecánica Eléctrica. CUCEI, Universidad de Guadalajara. Guadalajara, Jalisco, México.
Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
Eduardo Salvador Bañuelos-Cabral. Profesor-Investigador del Departamento de Ingeniería Mecánica Eléctrica. CUCEI, Universidad de Guadalajara. Guadalajara, Jalisco, México.
Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.