Problemas y soluciones en el consumo energético

El Problema Energético

Todo proceso de cambio consta de la transformación de una energía en otra, pero en cualquier cambio la suma de las energías que había antes del cambio es igual a la suma de las energías que hay después (principio de la conservación de la energía). El problema es que en cualquier transformación energética una parte de la energía inicial se disipa en forma de calor y no se puede volver a utilizar. Esta pérdida de la energía se llama degradación de la energía y es el principal problema energético. La solución a esto es la búsqueda de energías alternativas, el consumo más eficiente por todos y el mejor aprovechamiento y distribución de los recursos energéticos.

Energía Primaria y Energía Final

Energía primaria es la que se encuentra en las fuentes de energía, para que esta esté disponible hay que realizar operaciones de transformación y transporte. La energía final es la energía que se utiliza en los puntos de consumo, como la energía eléctrica en las casas. (Energía primaria = energía final + energía perdida en transporte + energía perdida en otras operaciones).

Hacia un Transporte Inteligente

El consumo energético en el transporte crea los siguientes problemas: incremento del consumo energético, dependencia respecto al petróleo, contaminación atmosférica y acústica, etc. Para tener un uso de la energía más eficiente en el transporte deberíamos realizar los siguientes cambios:

  • Incremento de la utilización de medios de transporte como el tren, autobús, la bicicleta y el transporte público.
  • Conducción eficiente en los vehículos, velocidad, utilizar bien las marchas, etc.
  • Fabricación de vehículos con menor consumo y diseños más aerodinámicos.
  • Desarrollo de combustibles alternativos al petróleo.
  • Desarrollo de nuevos sistemas de propulsión como el hidrógeno y la electricidad.

La Energía Consumida en las Viviendas

La energía que se consume en las viviendas españolas se distribuye del siguiente modo:

  • La fuente principal es el petróleo, sus productos derivados cubren la tercera parte de la energía consumida.
  • La energía eléctrica cubre otra tercera parte.
  • El gas natural es la fuente de energía que más ha incrementado su uso.
  • El carbón, por el contrario, va desapareciendo de las viviendas cubriendo el 1% de la demanda energética.

De qué Depende el Consumo Energético de un Hogar

La zona climática en la que se encuentra. En algunos lugares no se necesita calefacción todo el año. Casi un 10% de las viviendas españolas no tienen calefacción.

La calidad del aislamiento: de paredes y ventanas.

El equipamiento del hogar: el número y tipo de electrodomésticos del que dispone.

El grado de eficiencia con el que se utilizan los sistemas de calefacción, agua caliente y los equipamientos.

El Ahorro de Energía en Casa

Instalaciones Fijas de Calefacción y Agua Caliente: la mayor parte del consumo energético doméstico se produce en estos dos, por lo que es muy importante adoptar medidas de ahorro en ellas, como:

  • Buen aislamiento en paredes y ventanas.
  • Elección de calderas de alto rendimiento energético.
  • Ajuste de la temperatura de calefacción a las necesidades reales.
  • Mantenimiento óptimo de los sistemas y de los aparatos.
  • Ventilar 10 minutos las habitaciones, ducharse en vez de bañarse, apagar la calefacción por la noche, etc.

Equipamiento Doméstico: consta de los electrodomésticos, las fuentes de luz, ordenadores, televisores y equipos audiovisuales. Medidas de ahorro en estos:

  • Comprar electrodomésticos del tipo A, A+ o A++.
  • Compra de electrodomésticos adecuados a las necesidades reales de la vivienda.
  • Mantenimiento adecuado y limpieza de los electrodomésticos y los equipos.
  • Utilización de lámparas de bajo consumo.
  • No mantener el frigorífico abierto más del tiempo necesario, apagar las luces en habitaciones desocupadas, utilizar las lavadoras y lavavajillas a plena carga y con baja temperatura, no mantener en espera televisores equipos, etc.
  • Aprovechamiento de Energías Renovables: se pueden aprovechar mediante equipos específicos en los edificios. Los más importantes son los paneles solares, pequeños aerogeneradores y calderas de biomasa.

Las Centrales Nucleares

Producen energía eléctrica utilizando el uranio, fuente de energía no renovable. La fisión controlada de los núcleos de uranio en la central nuclear tiene lugar en el reactor. Las barras del combustible fisionable están intercaladas con barras de control fabricadas con un material que absorba neutrones. Según se introduzcan más o menos estas barras se eliminan neutrones del proceso de reacción en cadena, de este modo se controla la fisión nuclear.

El Problema Nuclear

Los motivos del rechazo a esta energía son:

  • El riesgo de accidentes, la radiación liberada en sucesos de este tipo afecta gravemente a los seres vivos.
  • Los residuos nucleares producidos, que mantienen una alta radioactividad.
  • El riesgo de utilizar la tecnología nuclear para el desarrollo de armas.

La Solución Nuclear

Las razones a favor del uso de la energía nuclear son:

  • Son poco contaminantes, no emiten óxido de nitrógeno y azufre ni dióxido de carbono, son una opción para luchar contra el cambio climático.
  • Generan energía de manera continua y a menores costes que otro tipo de centrales.
  • Permiten disminuir la dependencia del petróleo.
  • En una central dotada de las medidas de seguridad adecuadas la posibilidad de que ocurra un accidente es muy baja.

Fuentes Renovables de Energía

-El Sol: la energía solar se aprovecha desde dos puntos de vista, el térmico y el fotovoltaico.

-La Biomasa: es materia orgánica de origen vegetal o animal.

-El Aire: actualmente se aprovecha la energía del aire para mover las aspas de los aerogeneradores en los parques eólicos y así producir energía eléctrica.

-El Agua: en la actualidad las centrales hidroeléctricas aprovechan la caída del agua sobre las álabes de la turbina para producir energía eléctrica.

Otras Fuentes Renovables de Energía

-La energía maremotriz: es la energía que adquiere el agua del mar al subir su nivel por efecto de las mareas.

-La energía geotérmica es energía térmica acumulada en el subsuelo.

Ventajas y Desventajas de las Energías Renovables

Tienen un impacto ambiental muy pequeño. Sus reservas no se agotan, se generan a un ritmo mayor al que se consumen. Disminuyen la dependencia energética respecto al exterior porque se producen cerca de donde se consumen. Las investigaciones sobre estas energías contribuyen al desarrollo científico y tecnológico del país. Pero también presentan algunas desventajas: son muy caras, la producción se ve afectada por las condiciones meteorológicas que no garantizan un suministro estable, tienen aunque muy poco un impacto ambiental negativo (los parques eólicos), cubren aun un porcentaje muy pequeño de la demanda energética total.

Modelo Energético Sostenible

Es preciso avanzar hacia un modelo energético sostenible, es decir, un modelo en el que las generaciones actuales puedan cubrir sus necesidades energéticas garantizando un futuro a las próximas generaciones y asegurar el cuidado y el respeto del medio ambiente. Las vías para alcanzar esto son:

  • La eficiencia energética. No gastar energía en actividades innecesarias y utilizar la energía minimizando las pérdidas.
  • El desarrollo tecnológico. El desarrollo de tecnologías eficientes de consumo está contribuyendo eficazmente al ahorro energético: bombillas de bajo consumo, materiales aislantes… También se desarrollan tecnologías para reducir la emisión de CO2 como la captura y el almacenamiento de este gas en el subsuelo y finalmente se investiga en la mejora de la producción de energías convencionales como la cogeneración de las centrales de gas de ciclo combinado, etc.
  • La potencia de las energías renovables. Estas suponen aún una pequeña del suministro energético. El incremento de la aportación de las energías eólica, solar… contribuye a rebajar la emisión de gases de efecto invernadero y a disminuir la dependencia de los combustibles fósiles.
  • El desarrollo de nuevas energías: hay energías actualmente en fase experimental o de investigación que pueden aportar una parte muy importante del consumo energético futuro, entre ellas las más destacadas serían el hidrógeno y la fusión nuclear.

El Agua en los Seres Vivos

La importancia del agua en los seres vivos se debe a que:

  • Es el componente mayoritario en los seres vivos.
  • Es el principal disolvente biológico, esto le permite actuar como medio de transporte de sustancias en nuestro organismo y también son así evacuados los productos de desecho en la orina.
  • Proporciona un medio adecuado para muchas de las reacciones que caracterizan la vida.
  • Ayuda a mantener constante nuestra temperatura corporal, la transpiración evita que aumente la temperatura de nuestro cuerpo.

Recursos Renovables y No Renovables

-Renovables: forman parte de un ciclo natural que permite regenerarlos tras su uso. Estos pueden consumirse de manera permanente siempre que no se supere su capacidad de recuperación.

-No Renovables: son aquellos que no se regeneran tras su uso, de manera que se van agotando a medida que se usan. El petróleo se considera no renovable porque su capacidad de recuperación es muy baja. El agua es un recurso renovable gracias al ciclo hidrológico que la mantiene en constante movimiento proporcionando nuevos aportes de agua, pero eso no significa que sea un recurso ilimitado.

Lluvia Útil

El porcentaje del agua precipitada que vuelve a la atmósfera depende de las condiciones climáticas del lugar. En un clima atlántico representa el 35% de las precipitaciones, en uno mediterráneo 60% mientras que en un clima árido puede superar el 80%. Si al volumen de precipitaciones producidas en una zona se le restan las pérdidas por evapotranspiración, lo que queda es lluvia útil, esta será el agua de escorrentía superficial y las aguas subterráneas.

Usos Consuntivos y No Consuntivos

-Consuntivos: son aquellos en los que la utilización del agua implica un consumo de agua (urbano, agrícola, industrial).

-No consuntivo: son aquellos en los que no se consume agua, de manera que puede ser reutilizada inmediatamente (energético, recreativo, industrial).

Impacto en la Calidad de Nuestras Aguas

Se diferencian los siguientes tipos de contaminación antrópica del agua.

  • De origen urbano: las aguas residuales de las viviendas y servicios de las ciudades contienen residuos altamente contaminantes. Para eliminarlos antes de su vertido al medio natural están las estaciones depuradoras de aguas residuales.
  • De origen industrial: generan residuos contaminantes de diversos tipos. El mercurio y otros materiales pesados, sustancias orgánicas, aceites y grasas, pero a veces la contaminación es térmica, debido al vertido de aguas utilizadas en la refrigeración…
  • De origen agrícola: debido al uso de fertilizantes y plaguicidas que son arrastrados por las aguas de lluvia o de riego hacia los ríos o las aguas subterráneas, o por la acumulación de excrementos animales….

Un Consumo Sostenible del Agua

Exige mejora del modo de gestionar este recurso. Para ello la Unión Europea recomienda a los administradores de los países miembros:

  • Favorecer el ahorro: informando a la ciudadanía del problema del agua y poner unos precios reales que recojan los costos de la extracción del agua, embalses tratamiento, distribución y depuración de las aguas residuales.
  • Mejorar la eficiencia…
  • Impulsar la reutilización: las aguas residuales deben reutilizarse en servicios que no sea necesaria el agua potable como el riego….