¿Qué es la energía alternativa?
Los seres humanos consumen mucha energía. La población de la Tierra está creciendo y los países se están volviendo más desarrollados. Esto ha creado un aumento incesante en la demanda de energía que no desaparecerá pronto. En el proceso de creación de energía, también producimos grandes cantidades de contaminación, incluido el dióxido de carbono (que es el principal responsable del cambio climático). Es necesario hacer algo y una solución prometedora es la energía alternativa.
La energía alternativa es la electricidad que se genera de manera que no consumen recursos naturales ni dañan el medio ambiente. Generalmente se considera sinónimo de energía renovable. Sin embargo, mientras que la energía alternativa a veces puede aplicarse a fuentes de energía eficientes que se agotan, la energía renovable, por definición, nunca se puede usar.
Hay muchos tipos de energía alternativa, incluida la eólica, solar, hidroeléctrica y geotérmica. Hoy vamos a hablar sobre algunas ideas nuevas en el área de las energías alternativas y cómo funcionan.
Conversión de energía térmica oceánica (OTEC)
La conversión de energía térmica oceánica o OTEC es una forma de generar electricidad a partir de la diferencia de temperatura entre diferentes capas de agua de mar. Esto es posible porque las capas inferiores son más frías que las capas superiores. Actualmente solo hay una central eléctrica de este tipo en el mundo, que se encuentra en Japón. Hay dos tipos de sistemas OTEC: cerrados y abiertos.
Los sistemas OTEC cerrados tienen fluidos en su interior que se someten al proceso de calentamiento y enfriamiento, impulsados por el mar exterior. Funcionan al tener un líquido de bajo punto de ebullición en su interior (como el amoníaco), que se vaporiza (hierve) en las profundidades del océano, donde hace más calor, y luego se eleva de la misma manera que un corcho sumergido sale del agua. A medida que aumenta el vapor, empuja una turbina. Esto genera electricidad como en cualquier otro tipo de planta de energía: la turbina mueve una pieza de metal cerca de un imán, produciendo una corriente eléctrica. Cuando el líquido llega a la superficie, se enfría de nuevo y se hunde. Este ciclo continúa. Toda esta energía proviene originalmente del Sol, ya que es el Sol el que le da al océano su energía térmica.
Los sistemas abiertos de OTEC funcionan casi de la misma manera, excepto que el agua de mar en sí se usa como líquido. Esto es posible si el agua se coloca en un ambiente de baja presión, ya que a baja presión las sustancias hierven más fácilmente. Mantener este entorno consume energía extra, pero se obtiene agua pura utilizable como subproducto.
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La mayor debilidad de OTEC es que no es muy eficiente. Esto se debe a que la diferencia de temperatura entre la parte superior y la inferior es relativamente pequeña. Uno de los principales beneficios es que dicha planta de energía podría operar las 24 horas del día, a diferencia de otras fuentes de energía renovable como la solar (que requiere el sol) y la eólica (que requiere condiciones de viento).
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Gas hidrógeno y pilas de combustible
El gas hidrógeno es un elemento simple, que contiene solo un protón en su núcleo y un electrón orbitando alrededor del exterior. No se puede encontrar solo en la Tierra y debe extraerse de otras moléculas. Se puede utilizar cualquier compuesto que contenga hidrógeno, incluidos los residuos biológicos, los gases de vertedero o la biomasa. Una vez extraído, el hidrógeno se puede quemar (o, para ser exactos, hacer reaccionar) de forma más limpia que cualquier otro combustible: el único subproducto es el agua, que puede aprovecharse. De hecho, lo hemos estado usando como combustible para transbordadores espaciales durante muchos años, y se usa en la Estación Espacial Internacional, donde beben el agua resultante. Las pilas de combustible de hidrógeno funcionan como baterías, creando electricidad mediante reacciones químicas. Sin embargo, las pilas de combustible no se agotan como lo hacen las baterías estándar (siempre que se les suministre hidrógeno continuamente).
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Estrictamente hablando, se podría argumentar que una celda de combustible no es una fuente de energía renovable, ya que aún debe consumir hidrógeno en el proceso. Pero es una de las fuentes potenciales de energía más limpias para el futuro. Por tanto, es sin duda una energía alternativa.
Resumen de la lección
La energía alternativa es una forma de generar electricidad que no impacta negativamente en el mundo natural ni consume recursos preciosos. Dos ejemplos modernos y experimentales de energía alternativa son la conversión de energía térmica oceánica (OTEC) y las celdas de combustible de gas hidrógeno.
¿Qué es la transformación de la energía?
OTEC genera electricidad utilizando la diferencia de temperatura entre el agua del océano más profundo y el agua cerca de la superficie. Un material de bajo punto de ebullición es vaporizado por el calor y se eleva para empujar una turbina, antes de enfriarse nuevamente y repetir el patrón. OTEC no es muy eficiente, pero puede operar las 24 horas del día.
Las celdas de combustible de hidrógeno crean electricidad a través de reacciones químicas dentro de ellas, como una batería. Sin embargo, el combustible para la celda se proporciona continuamente suministrándole hidrógeno. Esta forma de generación de energía es extremadamente eficiente, porque la quema de hidrógeno solo produce agua como subproducto.
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