18.1: Historia y consumo de las energías renovables

Las fuentes de energía renovables se pueden reponer dentro de la esperanza de vida humana. Aunque la energía renovable suele clasificarse como eólica, solar, geotérmica, hidroeléctrica (hidroeléctrica/hidroelectricidad) y biocombustibles (energía de biomasa), todas las formas de energía renovable surgen de solo tres fuentes: la luz de el sol (viento, solar, energía hidroeléctrica y biocombustibles), el calor de la corteza terrestre (geotérmica) y la atracción gravitacional de la luna y el sol (energía mareomotriz; figura\(\PageIndex{a}\)). La luz solar proporciona, con mucho, la mayor contribución a la energía renovable. El sol proporciona el calor que impulsa el clima, incluyendo la formación de áreas de alta y baja presión en la atmósfera que hacen viento. El sol también genera el calor requerido para la vaporización del agua del océano que finalmente cae sobre tierra creando ríos que impulsan la energía hidroeléctrica, y el sol es la fuente de energía para la fotosíntesis, que crea biomasa. El sol también es responsable de la energía de los combustibles fósiles, creados a partir de los restos orgánicos de plantas y organismos marinos comprimidos y calentados en ausencia de oxígeno en la corteza terrestre durante decenas a cientos de millones de años. La escala de tiempo para la regeneración de combustibles fósiles, sin embargo, es demasiado larga para considerarlos renovables en términos humanos.

Figura\(\PageIndex{a}\): Un generador de energía de corriente de marea en Race Rocks en Columbia Británica, Canadá. Imagen de Garry Fletcher (CC-BY-SA).

La mayoría de las fuentes de energía renovables tienen una huella de carbono relativamente pequeña, lo que significa que no contribuyen significativamente al cambio climático. Sin embargo, la construcción de presas para la energía hidroeléctrica (energía hidroeléctrica) libera metano, un potente gas de efecto invernadero. Las fuentes de energía renovables están libres de contaminación (excepto los biocombustibles) y, por lo general, tienen un impacto ambiental mínimo (excepto la pérdida de hábitat de las presas). Hasta este punto, sin embargo, ninguna fuente única de energía renovable es suficiente. Generalmente se emparejan con otras fuentes de energía.

Un fuerte interés por las energías renovables en la era moderna surgió en respuesta a los choques petroleros de la década de 1970, cuando la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) impuso embargos petroleros y elevó los precios en pos de objetivos geopolíticos. La escasez de petróleo, especialmente gasolina para el transporte, y la eventual subida del precio del petróleo por un factor de aproximadamente 10 de 1973 a 1981 trastornó la operación social y económica de muchos países desarrollados y enfatizó su precaria dependencia de los suministros energéticos extranjeros. La reacción en Estados Unidos fue un cambio de petróleo y gas a abundante carbón doméstico para la producción de electricidad y la imposición de estándares de economía de combustible para los vehículos para reducir el consumo de petróleo para el transporte. Otros países desarrollados sin grandes reservas fósiles, como Francia y Japón, optaron por enfatizar la energía nuclear (Francia al nivel del 80% y Japón al 30%) o desarrollar recursos renovables domésticos como la hidroeléctrica y eólica (Escandinavia), la geotérmica (Islandia), la solar, la biomasa y para la electricidad y el calor. A medida que los precios del petróleo colapsaron a fines de la década de 1980, el interés por las energías renovables, como la eólica y la solar que enfrentaban importantes barreras técnicas y de costos, disminuyó en muchos Otras energías renovables, como la hidroeléctrica y la biomasa, continuaron experimentando crecimiento. A medida que el cambio climático empeora, la energía solar y eólica se ha expandido globalmente en los últimos años.

Las energías renovables representaron 11.4% del consumo total de energía global y 26.3% de la generación global de electricidad en 2019 (cifra\(\PageIndex{b}\)). En Estados Unidos, las energías renovables también representaron alrededor del 11% del consumo total de energía pero solo el 17.6% de la generación de electricidad. Casi la mitad (43%) del uso total de energía renovable en Estados Unidos proviene de biocombustibles. Para la generación de electricidad en Estados Unidos, el viento fue el mayor contribuyente (7.1%) seguido de la energía hidroeléctrica (7.0%), la solar (1.7%), la biomasa (1.4%) y la geotérmica (0.4%).

Figura\(\PageIndex{b}\): La avería eléctrica global en 2019. Las energías renovables representaron 26.3% de la generación global de electricidad, siendo la hidroeléctrica 15.8% seguida de la eólica (5.3%), solar (2.7%) y otras energías renovables (2.5%; geotérmica, biomasa, olas y mareas). Los combustibles fósiles representaron 63.3% de la generación global de electricidad, incluyendo petróleo (3.1%), carbón (36.7%) y gas (23.5%). A modo de comparación, los combustibles fósiles representaron 64.8% de la generación global de electricidad en el año 2000. La energía nuclear representó 10.4% de la generación global de electricidad. Las energías nucleares y renovables combinadas se consideran fuentes de electricidad bajas en carbono, que en conjunto representan 36.7% de la generación eléctrica. A modo de comparación, las fuentes bajas en carbono representaron 35.2% de la generación de electricidad en 2000. Imagen modificada de Hannah Ritchie/Nuestro Mundo en Datos (CC-BY).

Atribución

Modificado por Melissa Ha de Energía Renovable y Desafíos e Impactos del Uso de Energía de la Biología Ambiental por Matthew R. Fisher (licenciado bajo CC-BY)