LOS RECURSOS ENERGÉTICOS



1. Introducción.

2. Sistemas energéticos.

3. Fuentes de energía no renovables.
   3.1. Carbón.
   3.2. Petróleo.
   3.3. Gas natural.
   3.4. Energía nuclear.

4. Impactos relacionados por las fuentes de energía no renovables.

5. Fuentes de energía renovables y potencialmente renovables.
   5.1. Energía hidroeléctrica.
   5.2. Energía solar.
   5.3. Energía eólica.
   5.4. Energía mareomotriz.
   5.5. Energía de la biomasa.

6. Impactos relacionados con las fuentes de energía renovables y potencialmente renovables.

7. Hacia un nuevo sistema energético. Uso eficiente de la energía.



1. INTRODUCCIÓN:

La energía es necesaria para las actividades de los seres vivos que necesitan dos tipos de energía:
-          Energía interna o endosomática: Es la que consume el organismo para realizar las actividades vitales. Se obtiene a partir de los alimentos.
-          Energía externa o exosomática: Es la energía que utilizamos para el funcionamiento de numerosos aparatos y máquinas. Para cubrir estas necesidades de energía, utilizamos distintos tipos de recursos. Con el desarrollo científico y tecnológico, se ha disparado el consumo de energía.

2. SISTEMAS ENERGÉTICOS. FUENTES DE ENERGÍA

Se denomina sistema energético al conjunto de procesos relacionados con la energía desde sus fuentes originales hasta sus usos finales.
Se llaman fuentes de energía a los recursos que hay en la naturaleza en forma de energía primaria de los que podemos extraer, tras una serie de transformaciones, la energía final que será utilizada por el hombre.
Las fuentes de energía primaria son:
-          Fuentes no renovables: carbón, petróleo, gas natural, minerales radiactivos.
-          Fuentes renovables: energías hidráulica, solar, eólica, mareomotriz.
-          Fuentes potencialmente renovables: energías geotérmica y de la biomasa.
En un sistema energético, distinguimos las siguientes fases:
-          Captura o extracción de la energía primaria de la fuente original que es la energía que entra en el sistema para satisfacer al demanda.
-          Transformación de la energía primaria en energía secundaria que se puede utilizar directamente.
-          Transporte de la energía secundaria hasta el lugar de su utilización.
-          Consumo de la energía secundaria.
Ej: Captación o extracción del petróleo, destilación del petróleo, transporte de la gasolina, utilización para el combustible del automóvil.

3. FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES

Son aquellas que se encuentran en cantidades limitadas y se agotan progresivamente, ya que la velocidad de consumo es mayor que la velocidad de regeneración. Son:
-          Combustibles fósiles: Se originan por la descomposición de microorganismo o plantas que quedaron enterrados hace millones de años. Son el petróleo, carbón y el gas natural.
-          Elementos radiactivos: Se encuentran en la corteza terrestre formando parte de algunos minerales. Ej: pecblenda que contiene uranio.


3.1. CARBÓN

Se formó por la transformación, por parte de bacterias anaerobias, de restos vegetales acumulados en lagunas, zonas pantanosas y deltas. Las bacterias anaerobias descomponen la materia orgánica, fundamentalmente celulosa y lignina, en carbono (carbonización) y otros productos como el CO2 y el CH4, gas que se almacena en las fisuras o intersticios de las rocas y que forman bolsas muy peligrosas en las explotaciones de carbón. Para que este proceso se produzca es necesario un rápido enterramiento de los sedimentos que eviten la putrefacción de los restos vegetales.
Se distinguen 4 tipos de carbón  en función a su antigüedad y poder calorífico:
-          Turba: Es un carbón esponjoso, pobre en carbono (50%). Se forma en las zonas pantanosas o muy húmedas. Aunque es bajo en calorías, debido a su fácil extracción se ha explorado desde la antigüedad (4000 Kcal/kg).
-          Lignito: Contiene alrededor de un 70% de carbono. Su poder calorífico es mayor (5000 Kcal/kg).
-          Hulla: Posee un 80% de carbono. Su poder calorífico es de 7000 Kcal/kg.
-          Antracita: Es el más antiguo y, por tanto, el que mayor cantidad de carbono contiene (95%) y un gran poder calorífico (8000 Kcal/kg).

Tipos de explotaciones

- Explotaciones subterráneas. Con altos costes  sociales debido a los riesgos laborales (colapsos de galerías, explosiones de grisú, silicosis, etc.)
- Explotación a cielo abierto más económica, con menos riesgos, pero producen un gran impacto ambiental y paisajístico.

Aprovechamiento del carbón

Combustión directa. Su finalidad es la obtención de calor. Se emplea en las centrales térmicas para producir electricidad. El calor que se desprende de su combustión se utiliza para calentar agua y producir vapor. El vapor hace girar una turbina que mueve unos alternadores que transforman la energía mecánica en eléctrica. La antracita y la hulla son los dos tipos de carbón utilizados.

Destilación. Se aplica a las hullas, obteniéndose hidrocarburos, amoniaco, brea, y un residuo sólido, el coque que es carbón puro de alto poder calorífico que arde sin humos. Se emplea en siderurgia.

Yacimientos y reservas

Aunque las reservas de carbón son el doble que las de petróleo y gas natural juntos, su uso ha disminuido debido al fuerte impacto que produce. Gran parte de estas reservas se encuentran a gran profundidad y, además, su pequeño espesor, hace que las explotaciones de algunos yacimientos no sea rentable.
En España, los yacimientos más importantes están en Asturias, León, Palencia y Sierra Morena, pero en la actualidad presentan baja rentabilidad por la dificultad de su extracción. La demanda se satisface importando carbón.

Inconvenientes

La combustión del  carbón libera a la atmósfera agentes contaminantes como SO2, NO, NO2, CO y CO2, por lo que es una energía muy contaminante y la principal causante de la lluvia ácida. De ahí la disminución del uso de carbón.
Actualmente se intenta minimizar los impactos. Para ello se procede a la trituración y lavado para eliminar la mayor cantidad posible de azufre. Las llamadas centrales térmicas de gasificación integrada en ciclo combinado de carbón (GICC) son más eficientes y eliminan los componentes sulfurados antes de emitir los gases de la combustión.


3.2. PETRÓLEO
 
Se forma a partir de restos de plancton que al morir se depositan en el fondo de cuencas marinas poco profundas, junto con arenas y arcillas, formando un fango, denominado sapropel. En los sapropeles se desarrollan bacterias anaerobias que descomponen la materia orgánica en hidrocarburos que constituyen el petróleo. Estos sapropeles se compactan y forman la llamada roca madre donde se forma el petróleo. La presión hace emigrar al petróleo a través de las rocas permeables hasta que encuentran una roca impermeable que le impide seguir ascendiendo, y allí queda atrapado en las llamadas trampas de petróleo, donde se almacena formando un yacimiento. A esta roca se la llama roca almacén (areniscas, calizas,...).

Aprovechamiento del petróleo

Mediante perforación se obtiene el crudo formado por mezcla de hidrocarburos, sólidos, líquidos, gaseosos, que se distribuye en grandes barcos petroleros, o bien a través de oleoductos. El transporte presenta un elevado riesgo de accidentes cuyas consecuencias son de enormes dimensiones, ya que se queda en la superficie marina impidiendo la entrada de O2 y eliminando la vida existente.
El crudo se somete en las refinerías a destilación fraccionada para obtener los distintos componentes. En la destilación se va aumentando progresivamente la temperatura para separar las distintas fracciones de menor a mayor punto de ebullición, primero los productos gaseosos, después los líquidos y, finalmente, los sólidos.
Los principales componentes de petróleo son:
-          Hidrocarburos sólidos: como el asfalto, betunes, ceras; los cuales se usan para el recubrimiento y la pavimentación.
-          Hidrocarburos líquidos:
. Aceites pesados: se utilizan para lubricación de máquinas y motores, de ellos se extraen las parafinas y las vaselinas.
. Fuelóleo: combustión en centrales térmicas y en los generadores de calor en la industria.
. Gasóleo: combustión para calefacciones y motores diesel.
. Querosenos: combustible para aviones.
. Gasolinas: combustibles para automóviles.
-          Hidrocarburos gaseosos: metano, propano, butano; utilizados como combustibles domésticos.
De otros derivados del petróleo se obtiene materia prima para la fabricación de plástico, pesticidas, medicina y pinturas.
En España, las refinerías más importantes están en Bilbao, Tarragona, Algeciras (Cádiz) y Santa Cruz de Tenerife, A Coruña, Puertollano.
La combustión de los derivados del petróleo genera un gran poder calorífico, pero  produce una gran cantidad de contaminantes como CO, CO2, NO, NO2 e hidrocarburos volátiles.

Yacimientos y reservas
Los yacimientos más importantes se encuentran en Oriente Medio, Estados Unidos y Rusia, además, de América Central, América del Sur,.. Los países exportadores como los de Oriente Medio, forman parte de la OPEP.
Las reservas de petróleo son de difícil estimación, se cree que las que están por descubrir son inferiores a las conocidas, especialmente en Oriente Medio. Algunos estudios estiman que al ritmo actual de consumo las reservas de petróleo durarán unos 40 años.

3.3. GAS NATURAL

Al igual que el petróleo procede de la fermentación de la materia orgánica acumulada entre los sedimentos. Los yacimientos son grandes acumulaciones de gas atrapado entre rocas impermeables que se encuentran, frecuentemente, asociados al petróleo.
Está formado por una mezcla de hidrocarburos gaseosos: metano (75%-95%), etano, propano, butano y otros, en proporción variable.

Su extracción es sencilla porque debido a la presión, al perforar, el gas fluye por sí solo por lo que su explotación resulta muy económica. Sin embargo, su empleo como combustible es posterior al del petróleo. El gas natural que aparecía en todos los yacimientos petrolíferos se quemaba a la salida del pozo como un residuo, y sólo en las zonas próximas a los pozos petrolíferos se utilizaba como combustible doméstico. El problema de su utilización era su almacenamiento y transporte. Ambos problemas se resolvieron mediante la licuefacción en que el gas es sometido a unas temperaturas muy bajas (-160º C).

Su transporte se realiza por medio de gaseoductos que aunque requieren una fuerte inversión, son de construcción sencilla y de bajo riesgo (aunque existe el riesgo de escape de metano, gas de efecto invernadero mucho más potente que el CO2), o bien se licua a baja temperatura y se transporta en barcos similares a los petroleros. El gas se almacena en tanques de forma esférica denominados gasómetros.

Aprovechamiento del gas natural

- Como combustible doméstico para calefacciones y cocinas y como combustible en las centrales térmicas en sustitución del carbón y del petróleo, ya que produce gran cantidad de calor y libera menos CO2, gases de azufre, de nitrógeno y ni partículas sólidas, por lo que su impacto en el medio ambiente es menor.

- Como materia prima en la industria petroquímica: para la fabricación de amoniaco (abonos nitrogenados), metanol (plásticos, pinturas, barnices,…). 

Yacimientos y reservas

Los yacimientos, además de encontrarse en los países productores de petróleo, se localizan en otras naciones que si yacimientos petrolíferos, como Argelia u Holanda.
Las nuevas técnicas de extracción están permitiendo descubrir nuevos yacimientos de gas, lo que junto al hecho de ser menos contaminante que el petróleo y el carbón le convierte en una de las energías más demandadas en la actualidad. Las reservas calculadas parece que son similares a las de petróleo.

3.4. ENERGÍA NUCLEAR

Se obtiene de los elementos radiactivos que liberan energía a partir de las reacciones de fisión o de fusión.

3.4.1. ENERGÍA DE FISIÓN

En las reacciones de fisión, al bombardear con neutrones un núcleo pesado (U235), este se descomponen dos y se libera gran cantidad de energía (200 MeV) y dos o tres neutrones.
Los neutrones pueden ocasionar más fisiones al interaccionar con nuevos núcleos que, a su vez, liberan nuevos neutrones, y así sucesivamente, produciendo una reacción en cadena, que es el fundamento de la bomba atómica. Sin embargo, en los reactores nucleares esta reacción se realiza de forma controlada permitiendo obtener energía de fisión en cantidades elevadas.

Centrales nucleares

Para controlar la velocidad de las reacciones se utilizan sustancias llamadas moderadores que absorben los neutrones que se liberan en le proceso. Los moderadores están formados por grafitos o agua pesada, es decir, agua que contiene en su molécula átomos de un isótopo de hidrógeno (deuterio). Con la presencia de los moderadores se puede controlar la velocidad de la reacción; aprovechando la energía liberada y reduciendo riesgos de accidente.

Como combustible, se utiliza normalmente el uranio que se obtiene de ciertos minerales como la pechblenda o bien plutonio, un elemento que se obtiene artificialmente. El uranio se enriquece y se presenta en forma de pastillas cilíndricas de 1 cm de diámetro y 1 cm de altura que se cargan en tubo metálicos (de zircaloy) para impedir la fuga de material radiactivo y se colocan en el núcleo del reactor. El núcleo se encuentra dentro de un recipiente y, a su vez, dentro del moderador. Todo está dentro del reactor, un edificio provisto de grandes muros de hormigón.
El calor que se obtiene de la fisión se utiliza para calentar agua produciendo vapor el cual mueve las turbinas que están conectadas a alternadores que producen la energía eléctrica. Posteriormente, el vapor se enfría utilizando agua del exterior.

Inconvenientes
-          Riesgo de accidentes nucleares y problemas de seguridad
-          Generación de residuos radiactivos que son activos durante mucho tiempo. El periodo de semidesintegración de un elemento radiactivo es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de una cantidad determinada de ese elemento. El periodo de semidesintegración del uranio 238 es de 4,5x108 años.
-          Emisión deradiaciones altamente peligrosas o perjudiciales para los seres vivos, como: radiaciones a: no pueden atravesar una hoja de papel. Son peligrosos si se ingieren o respiran; radiaciones b: para detenerlos es suficiente una delgada capa de metal; rayos x: para absorberlos se utiliza aislante de plomo; radiaciones g: son similares a los rayos x pero con mayor poder de penetración para detenerlas reutiliza una gruesa pared de plomo, hormigón o acero; y los neutrones que necesitan gruesos muros de hormigón.

3.4.2. ENERGÍA DE FUSIÓN

Dos núcleos ligeros se unen para formar uno más pesado y estable, liberando gran cantidad de energía. Para lograr la fusión es necesario que los núcleos venzan las fuerzas de repulsión por lo que hay que aplicar energía térmica (reacciones termonucleares). Las reacciones se producen en reactores de fusión.
Ventajas. Es una energía muy barata, ya que los isótopos de H (deuterio y tritio) utilizados como combustible son muy abundante en el agua marina; es renovable y además, no genera residuos radiactivos.
Inconvenientes. Aún no se han conseguido controlar las altísimas temperaturas (100 millones ºC) necesarias para el proceso. Se ha utilizado confines bélicos (bomba de hidrógeno).

En Francia se está construyendo el primer reactor termonuclear experimental (Proyecto ITER)



5. FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES Y POTENCIALMENTE RENOVABLES

Debido al impacto que provoca la utilización de energías no renovables, se están buscando otras fuentes alternativas menos contaminantes que son:
-          Fuentes energéticas renovables: Son inagotables, se explotan a una velocidad menor que la de su formación y se pueden explotar de forma ilimitada. Son: energía hidráulica, energía solar y energía eólica.
-          Fuentes de energía potencialmente renovables: Pueden agotarse si la velocidad de explotación sobrepasa su periodo natural de regeneración. Son: la energía geotérmica y la energía de la biomasa.


5.1. ENERGÍA HIDROELÉCTRICA:

Es la que se produce a partir de las corrientes de agua de los ríos. Se ha utilizado desde la antigüedad en los molinos de agua y en las norias para moler el grano, pero actualmente se aprovecha para generar energía eléctrica, siendo una energía limpia y renovable.

Las centrales hidroeléctricas constan de un embalse que, mediante diques o presas, cierran un valle y permiten acumular el agua en zonas montañosas y de pluviosidad elevada.
La masa de agua se conduce por una tubería a las aspas de una turbina situada a pie de la presa para poner en movimiento un generador eléctrico, aprovechando el desnivel de la presa.
Así, la energía potencial del agua debida a la altura y a su masa, se transforma en cinética, que se convierte en mecánica en la turbina y, por último, en eléctrica en el generador.

En nuestro país existen más de 1000 centrales hidroeléctricas, la más potente es la de Aldeadávila sobre el río Duero. En los últimos años se ha promovido la construcción de minicentrales ya que tienen una serie de ventajas: permiten satisfacer la demanda a pequeños núcleos de población, su mantenimiento es más barato y, desde el punto de vista de conservación de la naturaleza, tienen la ventaja de que no necesitan grandes embalses que destruyen valles por inundación. Cataluña y Castilla-León son las comunidades con mayor número de minicentrales.
Castilla-León es la comunidad que tiene mayores perspectivas por sus condiciones hidrográficas y orográficas, sobre todo en el tramo medio del río Duero, las montañas de León y la vertiente norte de la Sierra de Gredos.

Inconvenientes de las centrales hidroeléctricas:
-          Posible rotura de presas.
-          Fluctuaciones en la producción, ya que depende de la disponibilidad de agua. En épocas de sequía la producción disminuye, por lo que no se pueden hacer previsiones.
-          La construcción de embalses puede provocar:
. Reducción de la biodiversidad.
. Dificultad de emigración de los peces.
. Cambios en la composición química del agua.
. Eutrofización de los ríos.
. Retención de arena provocando el retroceso de los deltas.
. Inundación de tierras fértiles o espacios naturales provocando el desplazamiento forzoso de sus habitantes y la desaparición del hábitat para un gran número de seres vivos.

5.2. ENERGÍA SOLAR

La energía solar que recibe la Tierra en 30 minutos equivale a la energía eléctrica que consume la humanidad en un año.
La energía solar se puede aprovechar mediante los siguientes sistemas:

ARQUITECTURA SOLAR:

Mediante técnica arquitectónica que permiten captar, almacenar y distribuir la energía solar que incide en un edificio. Se consigue mediante dos técnicas:
-          Criterios pasivos (arquitectura solar pasiva): Mediante métodos convencionales que favorecen al máximo la entrada y el almacenamiento de la radiación solar como:
. Aislamientos adecuados.
. Orientación de la casa hacia el sur para aprovechar al máximo la radiación solar debido a que los rayos inciden perpendicularmente.
. Acristalamiento, lo que retiene el calor por efecto invernadero.
-          Criterios activos (arquitectura solar activa): Generando energía a partir de la energía solar sin concentrarla para satisfacer las necesidades de la vivienda:
. Muros de inercia térmicos (Muros Trombe), que se basan en el efecto invernadero. Este muro consta de una pared orientada al sur y protegida por una superficie acristalada que capta la energía solar. En el muro se realizan unas aberturas en la parte superior e inferior de la pared, se obtiene de esta manera una termocirculación del aire: una vez caliente el aire de la cámara, su menor densidad hace que se eleve acumulándose en la parte superior, pasa por el orificio al interior de la vivienda cuyo aire frío, que se encuentra en la parte más baja, pasa por el orificio inferior al interior de la cámara, creándose de esta forma una circulación de aire tomando aire frío de la habitación y devolviendo aire caliente.

APROVECHAMIENTO TÉRMICO

Consiste en captar la energía solar mediante unos aparatos llamados colectores, que concentran la energía del sol y ésta es utilizada para calentar un fluido. Dependiendo de la temperatura distinguimos:
-          Conversión a baja temperatura (menos de 90ºC): Se obtiene mediante colectores solares planos formados por una placa de color oscuro (que capta la radiación solar y la convierte en calor) y por un circuito de tubos de cobre por los que circula un fluido que se calienta (agua, aceite aire...) Todo está recubierto por láminas de vidrio o plástico que inducen el efecto invernadero en el colector.  Se utiliza para calefacción por suelo radiante, y obtención de agua caliente viviendas, piscinas, hospitales,...

-          Conversión a media temperatura (80º-200º): Se realiza a través de concentradores de radiación solar (cilindro-parabólicos, heliostatos o parabólicos), que la reflejan sobre un depósito que contiene un fluido. Estos colectores disponen de un sensor óptico y un servomotor que les permite girar siguiendo el movimiento del Sol.
Se utiliza en procesos industriales como la obtención de vapor, la desalación de agua marina o la esterilización.

-          Conversión a alta temperatura (superiores a 200ºC): Se realiza en las centrales térmicas solares que captan y concentran la energía solar por medio de espejos colectores (cilindro-parabólicos, heliostatos o parabólicos), que reflejan la radiación hacia un receptor que absorbe y transmite el calor a un fluido (agua a presión, aceite, metales líquidos). La energía térmica así conseguida se aprovecha para producir vapor que alimenta un turboalternador, como en una central térmica clásica. Las primeras plantas de este tipo se instalaron en California en los años 80 y 90. En España, tras 25 años de investigación en la PSA de Almería, entrarán en funcionamiento 7 centrales antes del 2010. Por cada 10 MW de potencia se necesitan 20 Ha de superficie.

-          Conversión fotovoltaica: Se transforma directamente la energía solar en energía eléctrica, debido al efecto fotovoltaico, según el cual, cuando la luz incide sobre un material semiconductor, provoca un movimiento de electrones que da lugar  a una diferencia de potencial en sus extremos, y los convierte en generadores eléctricos.   Se utilizan células fotovoltaicas de  silicio con impurezas de boro y fósforo montadas sobre paneles solares que captan la radiación solar y la transforman en energía eléctrica.
Ventajas: No genera contaminación ni ruidos, sus efectos sobre el entrono son mínimos. Estas instalaciones requieren un mantenimiento mínimo, son de instalación sencilla. La energía puede utilizarse directamente o almacenarse en acumuladores para utilizarse fuera de las horas de luz o días nublados. La energía así obtenida tiene numerosas aplicaciones: desde el funcionamiento de relojes, calculadoras o satélites, hasta el suministro de electricidad en viviendas. Esto es muy importante sobre todo en viviendas aisladas y alejadas de la red de suministro que suelen ser zonas de baja densidad de población y en terreno accidentado.
Inconvenientes: Necesita mucho espacio para su instalación, genera impacto visual y su rendimiento no es muy alto.

5.3. ENERGÍA EÓLICA

Es la energía del viento. Desde hace tiempo el ser humano ha aprovechado la energía eólica para la propulsión de las embarcaciones de vela o en los molinos de viento para moler el grano.
En la actualidad se aprovecha para producir energía eléctrica mediante unas máquinas llamadas aerogeneradores que se ponen en movimiento por la acción del viento. Un aerogenerador está formado por una torre en lo alto de la cual se instala un aeromotor con palas que giran en torno a un eje horizontal conectado a un generador. El sistema es orientado por un mecanismo automatizado hacia el viento para aumentar el rendimiento.

Existen aerogeneradores de baja, media y alta potencia. Los de baja y media potencia se utilizan para usos rurales, alejadas de la red de distribución eléctrica. Los aerogeneradores de alta potencia se instalan formando parques eólicos. Para que las instalaciones sean rentables, el viento debe tener una velocidad mínima de 5 m/s, ha de ser continuo, es decir, que sople de manera constante y no deben existir turbulencias, lo que se consigue buscando emplazamientos elevados.

Ventajas: Es una energía inagotable, limpia y gratuita. Un aerogenerador de 200 Kw. puede producir hasta 400.000 Kw. en un año que equivale a la energía que generan 160 toneladas de carbón. Estas instalaciones producen por tanto una importante reducción de la contaminación atmosférica.

Inconvenientes: Es dispersa, intermitente y aleatoria. Genera un fuerte impacto visual y la muerte de aves por colisión.

Tras la hidroeléctrica es la segunda fuente de energía renovable mundial. Europa produce el 75% del total mundial con Alemania  a la cabeza
En España, Galicia es la comunidad con un mayor potencial de aprovechamiento de e. eólica, lo siguen el valle del Ebro (Aragón), Andalucía (Estrecho de Gibraltar) y algunas zonas de las islas Baleares y Canarias. Destacan el parque eólico de Tarifa (Cádiz) con 90 torres y con una potencia de 30 Mw.

5.4. ENERGÍA MAREOMOTRIZ

Utiliza la energía de la fuerza de las mareas para producir e. eléctrica.
Las mareas son las variaciones del nivel del mar debido a la atracción entre la Luna y el Sol sobre la Tierra.
La pleamar corresponde al momento en el que el nivel del mar es máximo. La bajamar corresponde al momento en el que el nivel del mar es mínimo.
Para que este tipo de energía sea rentable debe existir:
-          Una gran diferencia de nivel del agua entre la pleamar y la bajamar.
El relieve de la costa debe permitir estas construcciones. Para la construcción de centrales mareomotrices se cierra una bahía o estuario mediante un dique con compuertas. En ellas se instalan turbinas conectadas a un alternador. Al subir la manera, el agua entra en al zona cerrada o bahía y mueve las turbinas produciendo energía eléctrica. Cuando baja la marea, el agua regresa al mar y vuelve a accionar las turbinas.
Este tipo de energía no está técnicamente muy desarrollado. La primera central instalada fue la del estuario del río Rance en Francia. El dique tiene 700 m de longitud, 24 de ancho y 15 de alto con 24 turbinas reversibles de 10 Mw. de potencia cada una.
También se intenta aprovechar la energía generada por el moviendo de las olas, como en Santoña (Santander)

5.5. ENERGÍA GEOTÉRMICA

Es la energía que procede del interior de la Tierra. La temperatura de la Tierra aumenta a mediad que profundizamos. A este aumento de temperatura se le denomina gradiente geotérmico y es aproximadamente de 3 ºC cada 100 m. Sin embargo, existen zonas donde se producen anomalías geotérmicas donde el gradiente geotérmico es mayor, en estos lugares al energía sale al exterior.
En estas zonas se puede instalar una central geotérmica, para ello es necesario:
-          Una fuente de calor situada a determinada profundidad. Por encima de ella debe haber rocas permeables que contengan el agua que permita su circulación y por encima de ellos se ha de encontrar una capa de rocas impermeables que impida las pérdidas de agua por la parte superior.
-           El agua fría se introduce o inyecta mediante unos tubos hasta la zona de alta temperatura (roca permeable) donde se calienta, o bien se transforma en vapor y se extrae por medio de bombas.

5.6. ENERGÍA DE LA BIOMASA

La biomasa es el conjunto de compuestos orgánicos de origen animal y vegetal que contienen energía en sus enlaces y que mediante una serie de procesos puede ser transformada para obtener energía útil.
Durante siglos, la biomasa ha sido utilizada como fuente de energía, ya que la leña era el recurso más empleado para obtener calor. En algunos países pobres sigue siendo imprescindible debido a la imposibilidad de acceder a otras fuentes de energía por falta de recursos económicos.
Actualmente, la utilización de la biomasa como fuente de energía tiene grandes perspectivas y un gran interés. Como fuente de energía se utiliza:
-          Residuos agrícolas (rastrojos, paja), ganaderos (estiércol) y forestales (ramas, hojas, cortezas, ...)
-          Residuos industriales: como industria de al madera y del corcho, papeleras, azucareras, aceiteras, cárnicas vinícolas. Se utilizan los residuos como la melaza, hollejos, huesos de aceituna, cáscaras de frutos secos, serrines, virutas, despojos de carne, corchos,...
-          Residuos urbanos: como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y los lodos de las aguas residuales.
-          Cultivos energéticos o plantaciones de vegetales de rápido crecimiento para utilizarlos como combustible o bien para extraer de los vegetales, aceites y otras sustancias que puedan utilizarse como combustible. Las especies más utilizadas son cultivos tradicionales (de cereales, remolacha, caña de azúcar, patata, eucaliptos, chopo) o algunas plantas que crecen e suelos que no se pueden aprovechar para el cultivo (chumberas, pitas, cardos,...)
Se utilizan dos métodos para convertir la biomasa en energía:
-          Métodos termoquímicos: Esos métodos se basan en al utilización del calor para la transformación de la biomasa. Son:
. Combustión: Es la oxidación completa de la biomasa por el oxígeno del aire, liberándose agua y gas carbónico. La energía calorífica que se obtiene se utiliza para calefacciones domésticas o para producir vapor que mueve una turbina conectada a un generador que produce energía eléctrica (electricidad en la industria).
. Pirólisis: Es la combustión incompleta de la biomasa en ausencia de oxígeno, a unos 500 ºC. Se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal (carboneras). Además de éste, se obtiene un gas pobre, mezcla de monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. Este gas de débil poder calorífico, puede utilizarse para accionar motores, o para producir electricidad, o para mover vehículos. Una variante de la pirolisis es la pirolisis flash, en al cuál, la temperatura se eleva a 1000 ºC en un corto espacio de tiempo consiguiéndose una gasificación casi total de la biomasa. Ambos procesos se realizan en instalaciones denominadas gasógenos. El gas producido puede utilizarse directamente como se indicaba antes, o bien, servir para la síntesis de metanol, que podría perfectamente sustituir a las gasolinas en los motores de explosión, este combustible obtenido se denomina carburol.
-          Métodos biológicos: Consiste en someter a la biomasa a procesos de fermentación microbiana. Se distinguen dos tipos de fermentaciones:
. Fermentación alcohólica: Se emplea celulosa o almidón de los cereales, sometiendo estas dos sustancias a  una hidrólisis ácida (hidrólisis en medio ácido). En la fermentación posterior, se obtiene alcohol etílico que recogido por destilación, se puede utilizar como combustible, bien puro o mezclado con gasolina (gasohol). Hay países como Brasil, que con su excedencia en al producción de caña de azúcar, ha optado por esta solución ante su déficit de petróleo.
. Fermentación metanogénica: Consiste en la fermentación de la biomasa por bacterias, siempre que sea rica en humedad. Se realiza en fermentadores donde la celulosa se degrada dando un gas que contiene un 64% de metano y el resto de dióxido de carbono (biogás). Su uso es similar al del gas natural. Se utiliza para la producción de energía en las explotaciones agrícolas, recuperando las deyecciones y camas del ganado, siendo una forma de eliminar parte de los residuos agropecuarios. Además es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Así millones de fermentadores son utilizados en la actualidad por familias campesinas de China, autoabasteciéndose energéticamente.
El biodiésel es un combustible  líquido obtenido de aceites vegetales, usados o no, e incluso de grasas animales. Tiene un alto valor ecológico, ya que emite el 55% menos de  contaminantes que el gasóleo convencional.

La utilización de la biomasa tiene una serie de ventajas:
-          Los biocombustibles son menos contaminantes que los combustibles fósiles. Las emisiones de CO2 se consideran nulas
-          La utilización de los residuos animales y vegetales reduciendo el impacto ambiental y sanitario que provoca la acumulación de esta materia orgánica muerta.
-          Además de la transformación de estos residuos se obtiene el compost, que se emplea en la agricultura como fertilizante.
En España, existen cultivos energéticos de plantas herbáceas y árboles de rápido desarrollo. En Andalucía es la comunidad donde más se está desarrollando, ya que la utilización del orujo de la aceituna que se obtiene de la producción del aceite.


7. HACIA UN NUEVO SISTEMA ENERGÉTICO

En la actualidad, el sistema energético mundial se caracteriza por el predominio de las energías no renovables, la energía nuclear y, sobre todo, los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural).

Su actual ritmo de explotación plantea dos problemas:
- Su agotamiento en un futuro más o menos próximo. El futuro del petróleo como fuente de energía es muy incierto, pues aunque se descubran nuevos yacimientos, éstos serán menos asequibles que los descubiertos hasta ahora y su extracción será más costosa y, por tanto, su precio será mayor.
- Los impactos ambientales debido a las emisiones de gases como CO2 y otros, que producen graves problemas de contaminación y el efecto invernadero.

El nuevo sistema energético debe orientarse en el sentido siguiente:
-          Fomentar la utilización de las fuentes de energía renovables y potencialmente renovables y para ello se ha de ayudar a la investigación para desarrollar nuevas tecnologías más baratas para que puedan acceder a ellos el mayor número de personas.
-          Incrementar la eficacia energética, es decir, obtener el máximo rendimiento de los aparatos que utilizan energía y evitar las pérdidas de energía en forma de energía no útil.
-          Fomentar el ahorro energético tanto en el ámbito doméstico como industrial y en el transporte.
. En el ámbito doméstico: mediante la arquitectura bioclimática que diseñan los edificios teniendo en cuenta el clima, utilizando superficies acristaladas, paredes y techos, aislantes así como plantando árboles para que den sombra en verano como sistema de refrigeración y la instalación de paneles solares. Estas mediadas permiten ahorrar el 50% de la energía que se consume en una vivienda. Utilización de electrodomésticos de bajo consumo,  bombillas halógenas que consumen un 70% menos de energía, etc.
. En el ámbito industrial: desarrollando nuevos sistemas que permitan recuperar el calor disipado en algunos procesos. Se suele utilizar en las centrales térmicas en que el calor producido por el combustible además de producir electricidad se utiliza para otros fines y también fomentando el reciclado de productos y la utilización de residuos como combustible.
. En el transporte: fomentando la utilización de transporte público (autobús, trenes, tranvías,...) para ello se deben mejorar las redes de transporte.