Energía sostenible para niños
Datos para niños Energía sostenible |
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La energía sostenible es una forma de usar la energía hoy sin afectar la capacidad de las futuras generaciones para tener suficiente energía. También significa usar energía de manera que no dañe mucho el medio ambiente. Las estrategias de energía sostenible se basan en dos ideas principales: producir energía de formas más limpias y usar menos energía (ahorro de energía).
Las tecnologías de energía sostenible se usan para generar electricidad, calentar y enfriar edificios, y para mover vehículos y máquinas. Cuando hablamos de cómo se produce la energía, "energía sostenible" a menudo se usa como sinónimo de "energía renovable". En general, fuentes como la energía solar, la energía eólica, la energía geotérmica y la energía mareomotriz se consideran sostenibles. Sin embargo, algunos proyectos de energía renovable, como construir represas grandes para hidroelectricidad o talar bosques para biocombustibles, a veces pueden generar preocupaciones sobre su impacto.
Los costos de las fuentes de energía sostenibles han bajado mucho con el tiempo y siguen disminuyendo. Las buenas políticas de los gobiernos ayudan a que los inversionistas confíen en estos mercados, y así estos mercados crecen. Se está avanzando mucho en el cambio de los combustibles fósiles a sistemas más amigables con el ambiente, tanto que muchos estudios apoyan la idea de usar solo energía renovable.
El concepto principal de la sostenibilidad es el desarrollo sostenible, que considera cuatro áreas importantes: el ambiente, la economía, la sociedad y la cultura. La ciencia de la sostenibilidad estudia cómo lograr este desarrollo y cómo proteger el ambiente.
Contenido
¿Qué significa energía sostenible?
El concepto de desarrollo sostenible fue explicado por la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo en su informe de 1987, Nuestro futuro común. La definición de "sostenibilidad" que dieron, y que se usa mucho hoy, es:
"El desarrollo sostenible debe satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades".
En su informe, la Comisión mencionó cuatro puntos clave sobre la energía y la sostenibilidad: poder aumentar el suministro de energía para las necesidades humanas, usar la energía de forma eficiente y ahorrarla, cuidar la salud y seguridad de las personas, y proteger el ambiente de la contaminación. Desde entonces, se han dado varias definiciones de energía sostenible que también se basan en tres pilares del desarrollo sostenible: el ambiente, la economía y la sociedad.
- Los aspectos ambientales incluyen las emisiones de gases que atrapan el calor, el efecto en la biodiversidad (la variedad de vida en la Tierra) y la producción de residuos.
- Los aspectos económicos incluyen el costo de la energía, si la energía llega a los usuarios de forma confiable y los empleos que se crean al producir energía.
- Los aspectos socioculturales incluyen asegurar que haya energía disponible a largo plazo para todos.
Como ninguna fuente de energía es perfecta, las fuentes de energía sostenible son "sostenibles" en comparación con otras. Ya que no hay fuentes de energía ideales, es muy importante usar la energía de forma eficiente para lograr estrategias de energía sostenible.
La energía verde es la energía que se puede obtener, generar o usar sin causar un daño significativo al ambiente. El planeta tiene una capacidad natural para recuperarse, lo que significa que la contaminación que no supera esa capacidad aún puede considerarse "verde". La energía verde incluye los recursos y tecnologías renovables que más benefician al ambiente. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos define la energía verde como la electricidad producida a partir de energía solar, eólica, geotérmica, biogás, biomasa y hidroeléctricas pequeñas que tienen poco impacto.
Fuentes de energía renovable
Cuando se habla de fuentes de energía, los términos "energía sostenible" y "energía renovable" a menudo se usan como si fueran lo mismo. Sin embargo, algunos proyectos de energía renovable pueden tener impactos importantes en la sostenibilidad. Las tecnologías de energía renovable son muy importantes para la energía sostenible porque ayudan a la seguridad energética global, reducen la dependencia de los combustibles fósiles y ayudan a disminuir los gases que atrapan el calor. Se han hecho muchos estudios para encontrar las formas más baratas y rápidas de reducir el carbono en el suministro de energía del mundo, y hay mucho debate sobre el papel de la energía nuclear en esto.
Energía hidráulica
Las centrales hidroeléctricas, que usan el agua para generar electricidad, duran mucho tiempo; muchas han funcionado por más de 100 años. Además, son limpias y producen pocas emisiones. Algunas críticas a las grandes centrales hidroeléctricas incluyen el desplazamiento de personas que viven donde se construyen los embalses y la liberación de dióxido de carbono durante la construcción y la inundación del embalse.
Sin embargo, se ha descubierto que las altas emisiones solo ocurren en embalses poco profundos en lugares cálidos (tropicales). Las innovaciones recientes en la tecnología de turbinas permiten desarrollar proyectos hidroeléctricos de bajo impacto en los ríos. En general, las centrales hidroeléctricas producen muchas menos emisiones de gases que atrapan el calor que otros tipos de generación.
La energía hidroeléctrica, que tuvo un gran desarrollo en los siglos XIX y XX, está volviendo a crecer en el siglo XXI. Las áreas donde más crece la energía hidroeléctrica son las economías en desarrollo de Asia. China es el líder en este desarrollo, pero otras naciones asiáticas también están instalando energía hidroeléctrica rápidamente. Este crecimiento se debe al aumento de los costos de la energía, especialmente la importada, y al deseo de tener una generación de energía más local, limpia, renovable y económica.
Energía geotérmica
Las tecnologías usadas para la producción geotérmica incluyen plantas de vapor seco, de vapor flash y de ciclo binario. La generación de electricidad geotérmica se usa actualmente en 24 países, mientras que la calefacción geotérmica se usa en 70 países. Los mercados internacionales crecieron un 5% anual en promedio hasta 2015, y se espera que la capacidad global de energía geotérmica alcance entre 14.5 y 17.6 GW para 2020.
La energía geotérmica se considera una fuente de energía sostenible y renovable porque la cantidad de calor que se extrae es pequeña comparada con el cantidad total de calor dentro de la Tierra. Las emisiones de gases que atrapan el calor de las centrales geotérmicas son, en promedio, 45 gramos de dióxido de carbono por kilovatio-hora de electricidad, lo que es menos del 5% de lo que producen las plantas de carbón. Como fuente de energía renovable para electricidad y calefacción, la energía geotérmica podría cubrir del 3% al 5% de la demanda mundial para 2050. Con incentivos económicos, se estima que para 2100 podría satisfacer el 10% de la demanda global.
Biomasa
Las briquetas de biomasa se usan cada vez más en países en desarrollo como una alternativa al carbón vegetal. Esta técnica convierte casi cualquier material vegetal en briquetas comprimidas que tienen alrededor del 70% del valor calorífico del carbón vegetal. Hay pocos ejemplos de producción de briquetas a gran escala. Una excepción es en Kivu del Norte, en el este de la República Democrática del Congo, donde la tala de bosques para producir carbón vegetal es una gran amenaza para el hábitat del gorila de montaña. El personal del Parque nacional Virunga ha capacitado a más de 3500 personas para producir briquetas de biomasa, lo que ayuda a reemplazar el carbón vegetal ilegal y crea empleos importantes para personas en situación de pobreza.
Biocombustibles
Brasil tiene uno de los programas de energía renovable más grandes del mundo, que produce etanol combustible a partir de la caña de azúcar. El etanol ahora proporciona el 18% del combustible para automóviles del país. Gracias a esto y al uso de sus propias fuentes de petróleo en aguas profundas, Brasil, que antes importaba gran parte de su petróleo, ahora es autosuficiente.
La mayoría de los autos en Estados Unidos pueden usar mezclas de hasta un 10% de etanol, y los fabricantes de vehículos ya producen autos diseñados para usar mezclas de etanol mucho más altas. Ford, DaimlerChrysler y GM venden autos, camiones y minivans de "combustible flexible" que pueden usar gasolina y mezclas de etanol, desde gasolina pura hasta un 85% de etanol (E85). A mediados de 2006, había aproximadamente seis millones de vehículos compatibles con E85 en las carreteras de Estados Unidos.
Los biocombustibles pueden ser "renovables", pero no siempre son "sostenibles" debido a la degradación del suelo. En 2012, el 40% de la producción de maíz de Estados Unidos se destinó a etanol. El etanol ocupa un gran porcentaje del "Uso de energía limpia", aunque todavía se debate si debe considerarse "energía limpia".
Según la Agencia Internacional de Energía, las nuevas tecnologías de bioenergía (biocombustibles) que se están desarrollando, especialmente las biorrefinerías de etanol celulósico, podrían hacer que los biocombustibles sean mucho más importantes en el futuro. El etanol celulósico se puede obtener de materia vegetal compuesta principalmente de fibras de celulosa no comestibles, como tallos de maíz, paja de trigo y arroz, residuos de madera y residuos sólidos municipales. Los cultivos energéticos dedicados, como la hierba de cambio, también son fuentes prometedoras de celulosa que pueden producirse de manera sostenible en muchas regiones de Estados Unidos.
Energía eólica
En Europa, en el siglo XIX, había unos 200.000 molinos de viento, un poco más que los aerogeneradores modernos del siglo XXI. Se usaban principalmente para moler grano y bombear agua. La era de los motores de vapor impulsados por carbón reemplazó este uso temprano de la energía eólica.
Algunas energías renovables de segunda generación, como la energía eólica, tienen un gran potencial y ya tienen costos de producción relativamente bajos. A finales de 2008, la capacidad de los parques eólicos en todo el mundo era de 120.791 megavatios (MW), un aumento del 28.8% en un año, y la energía eólica producía aproximadamente el 1.3% del consumo mundial de electricidad.
En 2006, la energía eólica representaba aproximadamente el 20% del uso de electricidad en Dinamarca, el 9% en España y el 7% en Alemania. La capacidad eólica instalada en la Unión Europea es principalmente offshore (en alta mar) y alcanzó los 14.6 GW en 2021. Se espera que aumente al menos 25 veces para 2030, aprovechando el gran potencial de las 5 cuencas marinas de la UE.
La capacidad total acumulada de generación eólica de electricidad instalada en todo el mundo ha aumentado rápidamente y, a finales de 2020, llegó a 733 GW. Desde 2010, más de la mitad de la nueva energía eólica se ha añadido fuera de los mercados tradicionales de Europa y América del Norte, impulsada principalmente por el crecimiento continuo en China, India, Brasil, Vietnam, entre otros países. Para 2020, los 10 mayores productores se muestran en la tabla:
| Pos. | País | 2020 |
|---|---|---|
| 1 |  China |
281.993 |
| 2 |  Estados Unidos |
117.744 |
| 3 |  Alemania |
62.184 |
| 4 |  Índia |
38.559 |
| 5 |  España |
27.089 |
| 6 |  Reino Unido |
24.665 |
| 7 | .svg){kind=small} Francia |
17.382 |
| 8 |  Brasil |
17.198 |
| 9 | .svg){kind=small} Canadá |
13.577 |
| 10 |  Italia |
10.839 |
Calefacción solar
Los sistemas de calefacción solar son una tecnología conocida que generalmente incluye colectores solares térmicos, un sistema para mover el calor y un tanque para almacenarlo. Estos sistemas pueden calentar agua para el hogar, piscinas o espacios. El calor también se puede usar en la industria o para otras aplicaciones, como equipos de refrigeración. En muchos lugares, un sistema de calefacción solar puede proporcionar un gran porcentaje (del 20% al 80%) de la energía para el agua caliente del hogar. La energía que llega del sol a la Tierra es radiación electromagnética, que incluye luz visible, infrarroja, ultravioleta, rayos X y ondas de radio. La mayor parte de la radiación proviene de la luz visible. La energía solar es compleja debido a los cambios estacionales y del día a la noche. Las nubes también pueden complicar el uso de la energía solar, ya que no toda la radiación del sol llega a la Tierra; parte es absorbida y dispersada por las nubes y los gases en la atmósfera.
Las centrales térmicas solares han funcionado con éxito comercial en California desde finales de los años 80, incluyendo la planta de energía solar más grande, los Sistemas de Generación de Energía Solar de 350 MW. Nevada Solar One es otra planta de 64MW que se inauguró recientemente. Se están proponiendo otras centrales parabólicas, como dos plantas de 50MW en España y una de 100MW en Israel.
Electricidad solar
En los años 80 y principios de los 90, la mayoría de los paneles fotovoltaicos (PV) se usaban para suministrar energía en áreas remotas. Pero desde 1995, la industria se ha enfocado más en desarrollar edificios con paneles fotovoltaicos integrados y centrales eléctricas conectadas a la red (ver el artículo sobre centrales fotovoltaicas para más detalles). Actualmente, la planta de energía fotovoltaica más grande de América del Norte es la planta de energía solar de Nellis (15 MW). Hay una propuesta para construir una central de energía solar en Victoria, Australia, que sería la planta fotovoltaica más grande del mundo, con 154 MW. Otras grandes centrales fotovoltaicas incluyen la planta de energía solar Girassol (62 MW) y el Parque Solar Waldpolenz (40 MW).
Grandes proyectos de investigación nacionales y regionales sobre fotosíntesis artificial están diseñando sistemas basados en nanotecnología que usan la energía solar para dividir el agua y producir hidrógeno como combustible. También se ha propuesto un proyecto global de fotosíntesis artificial. En 2011, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrollaron lo que llaman una "hoja artificial", capaz de dividir el agua en hidrógeno y oxígeno directamente con energía solar cuando se sumerge en un vaso de agua. Un lado de la "Hoja Artificial" produce burbujas de hidrógeno, mientras que el otro produce burbujas de oxígeno.
La mayoría de las plantas de energía solar actuales están hechas de muchas unidades similares, donde cada unidad se ajusta continuamente para que el convertidor de luz se mantenga enfocado en la luz solar. El costo de enfocar la luz en los convertidores, como paneles solares de alta potencia o motores Stirling, puede reducirse mucho con un sistema de cuerdas simple y eficiente. Con esta técnica, muchas unidades se conectan con una red de cuerdas, de modo que al tirar de dos o tres cuerdas es suficiente para mantener todos los convertidores de luz enfocados al mismo tiempo, a medida que cambia la dirección del sol.
Japón y China tienen programas nacionales para la energía solar espacial (SBSP) a escala comercial. La Academia China de Tecnología Espacial (CAST) ganó el Concurso Internacional de Diseño de SunSat 2015 con este video de su diseño de articulación giratoria múltiple. Los defensores de SBSP afirman que la energía solar basada en el espacio sería limpia, constante y global, y podría crecer para satisfacer toda la demanda de energía del planeta. Una reciente propuesta de la industria de varias agencias (que coincidió con la recomendación del Pentágono de 2008) ganó el Desafío de Innovación D3 (Diplomacia, Desarrollo, Defensa) de SECDEF / SECSTATE / USAID.
Energía oceánica
Portugal tiene la primera granja comercial de olas del mundo, la Aguçadora Wave Park, que se construyó en 2007 y se inauguró el 23 de septiembre de 2008. La granja usaba tres máquinas Pelamis P-750 que se esperaba que generaran 2.25 MW, con un costo estimado de 8.5 millones de euros. Debido a problemas técnicos, estas máquinas fueron devueltas al puerto de Leixões en noviembre de 2008. En febrero de 2007, el Gobierno de Escocia anunció la financiación de una granja de olas en Escocia, con un costo de más de 4 millones de libras, como parte de un paquete de 13 millones de libras para la energía oceánica en Escocia. Esta granja será la más grande del mundo, con una capacidad de 3 MW generada por cuatro máquinas Pelamis.
En 2007, la primera turbina del mundo para crear cantidades comerciales de energía usando la fuerza de las mareas se instaló en los estrechos de Strangford Lough en Irlanda. Este generador de electricidad submarino de 1.2 MW aprovecha el rápido flujo de marea en el lago, que puede ser de hasta 4 m/s. Aunque el generador es lo suficientemente potente como para alimentar hasta mil hogares, la turbina tiene un impacto ambiental mínimo, ya que está casi completamente sumergida y sus rotores giran lo suficientemente lento como para no ser un peligro para la vida silvestre.
Tecnologías de apoyo para energías renovables
La energía solar y eólica son fuentes de energía intermitentes, lo que significa que solo suministran electricidad entre el 10% y el 40% del tiempo. Para compensar esto, es común combinar su producción con la hidroelectricidad existente o la generación de gas natural. En lugares donde esto no es posible, la energía eólica y solar pueden combinarse con una hidroelectricidad con almacenamiento por bombeo, que es mucho más costosa.
Las bombas de calor y el almacenamiento de energía térmica son tecnologías que permiten usar fuentes de energía renovables que de otra manera serían inaccesibles, ya sea porque su temperatura es demasiado baja o porque hay un desfase entre cuándo la energía está disponible y cuándo se necesita. Al aumentar la temperatura de la energía térmica renovable disponible, las bombas de calor tienen la ventaja adicional de usar energía eléctrica (o a veces mecánica o térmica) para extraer energía extra de una fuente de baja calidad (como agua de mar, agua de lago, el suelo, el aire o el calor residual de un proceso).
Las tecnologías de almacenamiento térmico permiten guardar calor o frío por períodos que van desde horas o durante la noche hasta una estación completa. Esto puede implicar almacenar calor sensible (cambiando la temperatura de un material) o calor latente (a través de cambios de fase de un material, como entre agua y hielo). Los almacenamientos térmicos a corto plazo se pueden usar para regular los picos de demanda en sistemas de distribución eléctrica o calefacción urbana. Los tipos de fuentes de energía renovables o alternativas que se pueden usar incluyen energía natural (recogida con colectores solares térmicos o torres de enfriamiento seco para recoger el frío del invierno), energía residual (de equipos de climatización, procesos industriales o centrales eléctricas) o excedentes de energía (por ejemplo, estacionalmente de proyectos hidroeléctricos o intermitentemente de parques eólicos). La comunidad solar de Drake Landing (Alberta, Canadá) es un ejemplo. El almacenamiento de energía térmica permite a la comunidad obtener el 97% de su calor durante todo el año de los colectores solares en los techos de los garajes, que acumulan calor en verano. Los tipos de almacenamiento para calor sensible incluyen tanques aislados, grupos de perforaciones en materiales como grava o roca, acuíferos profundos o pozos poco profundos aislados en la parte superior. Algunos tipos de almacenamiento pueden guardar calor o frío entre estaciones opuestas (especialmente si son muy grandes), y algunas aplicaciones de almacenamiento requieren una bomba de calor. El calor latente generalmente se almacena en tanques de hielo o en lo que se llama materiales de cambio de fase (PCM).
Fuentes de energía no renovables
Existe un debate considerable sobre si la energía nuclear puede considerarse sostenible. Algunas formas de energía nuclear (aquellas que pueden "quemar" residuos nucleares a través de un proceso llamado transmutación nuclear, como un Reactor Rápido Integral), podrían considerarse "Energía Verde".
Algunas personas, como Patrick Moore (cofundador de Greenpeace), George Monbiot, Bill Gates y James Lovelock, han clasificado específicamente la energía nuclear como energía verde. Otros, como Phil Radford de Greenpeace, no están de acuerdo y afirman que los desafíos asociados con los residuos radiactivos y el riesgo de incidentes representan un riesgo inaceptable para el ambiente y la humanidad. Sin embargo, los diseños más nuevos de reactores nucleares pueden usar lo que ahora se considera "residuo nuclear" hasta que sea mucho menos peligroso, y tienen características que minimizan la posibilidad de un incidente. Estos diseños aún no se han comercializado.
Eficiencia energética
Para avanzar hacia la sostenibilidad energética, se necesitan cambios no solo en cómo se suministra la energía, sino también en cómo se usa. Es muy importante reducir la cantidad de energía necesaria para producir bienes o servicios. Las oportunidades para mejorar el uso de la energía son tan grandes y variadas como las de la producción, y a menudo ofrecen grandes beneficios económicos.
La energía renovable y la eficiencia energética a veces se llaman los "pilares gemelos" de una política energética sostenible. Ambos recursos deben desarrollarse para estabilizar y reducir las emisiones de dióxido de carbono. La eficiencia frena el crecimiento de la demanda de energía, de modo que el aumento de los suministros de energía limpia puede reducir mucho el uso de combustibles fósiles. Si el uso de energía crece demasiado rápido, el desarrollo de energía renovable no será suficiente. Un análisis reciente ha demostrado que la mejora en la eficiencia energética ha sido superada por el crecimiento de la demanda de energía, debido al continuo crecimiento económico y de la población. Por lo tanto, a pesar de las mejoras en la eficiencia, el uso total de energía y las emisiones de carbono relacionadas han seguido aumentando. Dada la eficiencia energética, es esencial reducir el crecimiento de la demanda de energía. Sin embargo, a menos que los suministros de energía limpia se conecten rápidamente, la desaceleración del crecimiento de la demanda solo comenzará a reducir las emisiones totales; también es necesario reducir el contenido de carbono de las fuentes de energía. Cualquier visión seria de una economía energética sostenible requiere compromisos tanto con las energías renovables como con la eficiencia.
La energía renovable (y la eficiencia energética) ya no son solo temas de gobiernos y ambientalistas. El aumento de las inversiones y el hecho de que gran parte del capital proviene de inversionistas más tradicionales, sugiere que las opciones de energía sostenible se están volviendo comunes.
Según un análisis del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, las preocupaciones por el cambio climático, junto con los altos precios del petróleo y el creciente apoyo gubernamental, están impulsando el aumento de las inversiones en las industrias de energía sostenible. Según el PNUMA, la inversión global en energía sostenible en 2007 superó los niveles anteriores, con 148 mil millones de dólares recaudados, un aumento del 60% en comparación con 2006. El total de transacciones financieras en energía sostenible, incluyendo adquisiciones, fue de 204 mil millones de dólares.
Los flujos de inversión en 2007 se ampliaron y diversificaron, lo que muestra una mayor amplitud y profundidad en el uso sostenible de la energía. Los principales mercados de capital "ahora responden completamente a las empresas de energía sostenible, apoyados por un aumento en los fondos destinados a la inversión en energía limpia".
Tecnología de red inteligente
La red inteligente se refiere a una tecnología que se usa para modernizar los sistemas de suministro de electricidad, usando control remoto y automatización por computadora. Estos sistemas son posibles gracias a la comunicación bidireccional y el procesamiento informático, que se han usado por décadas en otras industrias. Ahora se están empezando a usar en las redes eléctricas, desde las centrales eléctricas y parques eólicos hasta los hogares y empresas. Ofrecen muchos beneficios a las empresas de servicios públicos y a los consumidores, principalmente grandes mejoras en la eficiencia energética de la red eléctrica y en los hogares y oficinas de los usuarios.
Energía verde y generación verde
La energía verde incluye procesos energéticos naturales que se pueden aprovechar con poca contaminación. La energía verde es la electricidad generada a partir de fuentes de energía renovables. Algunas definiciones también pueden incluir la energía obtenida de la incineración de residuos.
Algunos han dicho que, aunque la energía verde es un esfuerzo admirable para resolver el creciente consumo de energía en el mundo, debe ir acompañada de un cambio cultural que fomente la disminución del consumo de energía en el mundo.
En varios países con acuerdos de transportistas comunes, los acuerdos de venta minorista de electricidad permiten a los consumidores comprar electricidad ecológica (electricidad renovable) a su proveedor de servicios públicos o a un proveedor de energía ecológica.
Cuando se compra energía de la red eléctrica, la energía que llega al consumidor no siempre se genera a partir de fuentes de energía verde. La compañía local de servicios públicos, la compañía eléctrica o el grupo de energía estatal compran su electricidad a los productores de electricidad que pueden estar generando a partir de combustibles fósiles, fuentes de energía energía nuclear o renovable. En muchos países, la energía verde actualmente proporciona una cantidad muy pequeña de electricidad, generalmente menos del 2% al 5% del total. En algunos estados de EE. UU., los gobiernos locales han formado grupos regionales de compra de energía usando "Community Choice Aggregation" y "Solar Bonds" para lograr una mezcla renovable del 51% o más, como en la Ciudad de San Francisco.
Al participar en un programa de energía verde, un consumidor puede influir en las fuentes de energía utilizadas y, en última instancia, ayudar a promover y expandir el uso de energía verde. También están indicando a los responsables políticos que están dispuestos a pagar un precio extra para apoyar la energía renovable. Los consumidores de energía verde obligan a las empresas de servicios públicos a aumentar la cantidad de energía verde que compran (lo que reduce la cantidad de energía no verde que compran), o bien financian directamente la energía verde a través de un proveedor de energía verde. Si no hay suficientes fuentes de energía verde disponibles, la empresa de servicios públicos debe desarrollar otras nuevas o contratar a un proveedor externo para que proporcione energía verde, lo que lleva a la construcción de más instalaciones. Sin embargo, no hay forma de que el consumidor pueda verificar si la electricidad comprada es "verde" o no.
En algunos países, como los Países Bajos, las compañías de electricidad garantizan la compra de una cantidad igual de "energía verde" que la que usan sus clientes de energía verde. El gobierno holandés exime a la energía verde de los impuestos sobre la contaminación, lo que significa que la energía verde no es más cara que la otra.
Sistemas locales de energía verde
Aquellos que no estén satisfechos con el enfoque de la red de terceros para la energía verde pueden instalar su propio sistema de energía renovable local. Los sistemas eléctricos de energía renovable, desde la energía solar a la eólica e incluso la energía hidráulica local, en algunos casos, son algunos de los muchos tipos de sistemas de energía renovable disponibles a nivel local. Además, para aquellos interesados en calentar y enfriar su vivienda con energía renovable, los sistemas de bombas de calor geotérmicas que aprovechan la temperatura constante de la tierra (alrededor de 7 a 15 grados centígrados a pocos metros bajo tierra, aumentando a mayores profundidades) son una opción al gas natural convencional y el petróleo. Además, en lugares donde la corteza terrestre es especialmente delgada, o cerca de volcanes (como en Islandia), existe el potencial de generar aún más electricidad de lo que sería posible en otros sitios, gracias a un gradiente de temperatura más significativo.
La ventaja de este enfoque en Estados Unidos es que muchos estados ofrecen incentivos para compensar el costo de instalar un sistema de energía renovable. En California, Massachusetts y otros estados de EE. UU., un nuevo enfoque para el suministro de energía comunitaria llamado "Community Choice Aggregation" ha dado a las comunidades los medios para solicitar un proveedor de electricidad competitivo y usar bonos municipales para financiar el desarrollo de recursos de energía verde locales. Por lo general, se asegura a las personas que la electricidad que usan realmente se produce a partir de una fuente de energía verde que ellos controlan. Una vez que se paga el sistema, el propietario de un sistema de energía renovable producirá su propia electricidad renovable prácticamente sin costo y podrá vender el exceso a la empresa de servicios públicos local con una ganancia.
Usando energía verde
La energía renovable, después de generarse, debe almacenarse para usarla en dispositivos autónomos y vehículos. Además, para proporcionar electricidad doméstica en áreas remotas (que no están conectadas a la red eléctrica principal), se necesita almacenamiento de energía para usarla con energía renovable. Los sistemas de generación y consumo de energía usados en este último caso suelen ser sistemas de energía autónomos.
Algunos ejemplos son:
- Transportadores de energía como hidrógeno, nitrógeno líquido, aire comprimido, oxihidrógeno, baterías, para impulsar vehículos.
- El almacenamiento de energía de volante y la hidroelectricidad con almacenamiento por bombeo son más útiles en aplicaciones fijas (por ejemplo, para alimentar hogares y oficinas). En los sistemas de energía doméstica, la conversión de energía también puede reducir olores. Por ejemplo, la materia orgánica, como el estiércol de vaca, se puede convertir en biochar. Para eliminar las emisiones, se usa la captura y almacenamiento de carbono.
Generalmente, la energía renovable se obtiene de la red eléctrica principal. Esto significa que la mayor parte del almacenamiento de energía no se usa, ya que la red eléctrica principal está organizada para producir la cantidad exacta de energía que se consume en cada momento. La producción de energía en la red principal siempre es una combinación de plantas de energía renovable (a gran escala) y otras plantas, como las de combustibles fósiles y energía nuclear. Sin embargo, esta combinación es esencial porque las turbinas eólicas o las plantas solares solo producen energía cuando hay viento o sol. Este es uno de los principales inconvenientes, ya que las centrales de combustibles fósiles contaminan y son la causa principal del calentamiento global (la energía nuclear es una excepción). Aunque las plantas de combustibles fósiles también pueden funcionar sin emisiones (mediante la captura y almacenamiento de carbono), y ser renovables (si se convierten a biomasa), la mejor solución es eliminar estas plantas con el tiempo. Las plantas de energía nuclear también pueden reducir sus desafíos de residuos mediante el reprocesamiento nuclear y el uso de plantas más nuevas como las reproductoras rápidas y las de fusión nuclear.
Las plantas de energía renovable proporcionan un flujo constante de energía. Por ejemplo, las plantas hidroeléctricas, las plantas térmicas oceánicas y las plantas de energía osmótica proporcionan energía a un ritmo regulado y, por lo tanto, son fuentes de energía disponibles en cualquier momento (incluso de noche, sin viento, etc.). Sin embargo, actualmente, el número de plantas de energía renovable de flujo constante es demasiado pequeño para satisfacer las demandas de energía cuando las plantas de producción irregular no pueden producir.
Además de reducir el impacto de los combustibles fósiles y las plantas de energía nuclear, otra opción es la distribución y el uso inmediato de energía de fuentes exclusivamente renovables. En esta configuración, el almacenamiento de energía tampoco es necesario. Por ejemplo, TREC ha propuesto distribuir energía solar del Sahara a Europa. Europa puede distribuir energía eólica y oceánica al Sahara y otros países. De esta manera, la energía se produce en cualquier momento en cualquier punto del planeta a medida que sale el sol o el viento sopla, o las olas y corrientes oceánicas se mueven. Sin embargo, esta opción probablemente no sea posible a corto plazo, ya que los combustibles fósiles y la energía nuclear siguen siendo las principales fuentes de energía en la red principal y no será posible reemplazarlos de la noche a la mañana.
Se han hecho varias sugerencias de almacenamiento de energía a gran escala para la red. En todo el mundo hay más de 100 GW de hidroelectricidad de bombeo. Esto mejora la eficiencia y reduce las pérdidas de energía, pero la conversión a una red eléctrica de almacenamiento de energía es una solución muy costosa. Algunos costos podrían reducirse si el equipo de almacenamiento de energía lo compra el consumidor y no el estado. Un ejemplo son las baterías en autos eléctricos que también servirían como un búfer de energía para la red eléctrica. Sin embargo, además del costo, establecer un sistema así sería muy complicado y difícil. Además, los aparatos de almacenamiento de energía como las baterías de automóviles también se construyen con materiales que pueden afectar el ambiente (por ejemplo, Litio). La producción combinada de baterías para una parte tan grande de la población aún tendría desafíos ambientales. Sin embargo, además de las baterías de automóviles, otros proyectos de almacenamiento de energía de la red usan transportadores de energía menos contaminantes (por ejemplo, tanques de aire comprimido y almacenamiento de energía de volante).
Energía verde y etiquetado por región
Unión Europea
La Directiva 2004/8/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, del 11 de febrero de 2004, sobre la promoción de la cogeneración basada en una demanda de calor útil en el mercado interior de la energía incluye el artículo 5 (Garantía de origen de la electricidad de alta cogeneración de la eficiencia).
Las organizaciones ambientales europeas han lanzado una etiqueta ecológica para la energía verde llamada EKOenergy. Esta etiqueta establece criterios de sostenibilidad, adicionalidad, información al consumidor y seguimiento. Solo una parte de la electricidad producida por fuentes renovables cumple con los criterios de EKOenergy.
En febrero de 2010 se lanzó un plan de certificación de suministro de energía verde en el Reino Unido. Esto implementa las directrices del Regulador de Energía, Ofgem, y establece requisitos de transparencia, la comparación de ventas por suministros de energía renovable y la adicionalidad.
Estados Unidos
El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y el Centro de Soluciones de Recursos (CRS) reconocen la compra voluntaria de electricidad de fuentes de energía renovables (también llamada electricidad renovable o electricidad verde) como energía verde.
La forma más popular de comprar energía renovable, según datos de NREL, es a través de la compra de Certificados de Energía Renovable (REC). Según una encuesta del Instituto de Marketing Natural (NMI), el 55% de los consumidores estadounidenses desea que las empresas aumenten su uso de energía renovable.
El DOE seleccionó seis compañías para sus Premios Green Power Supplier Awards 2007, entre ellas Constellation NewEnergy; 3Degrees; Sterling Planet; SunEdison; Pacific Power y Rocky Mountain Power; y Silicon Valley Power. La energía verde combinada proporcionada por esos seis ganadores equivale a más de 5 mil millones de kilovatios-hora por año, suficiente para alimentar a casi 465,000 hogares estadounidenses promedio. En 2014, Arcadia Power puso los RECS a disposición de hogares y empresas en los 50 estados, permitiendo a los consumidores usar el "100% de energía verde", según lo define la Asociación de Energía Verde de la EPA.
La Asociación de Energía Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) Green Power Partnership es un programa voluntario que apoya la adquisición organizada de electricidad renovable ofreciendo asesoramiento experto, asistencia técnica, herramientas y recursos. Esto puede ayudar a las organizaciones a reducir los costos de comprar energía renovable, reducir su huella de carbono y comunicar su liderazgo a los interesados clave.
En todo el país, más de la mitad de todos los clientes de electricidad de EE. UU. ahora tienen la opción de comprar algún tipo de producto de energía verde a un proveedor minorista de electricidad. Aproximadamente una cuarta parte de las empresas de servicios públicos del país ofrecen programas de energía ecológica a los clientes, y las ventas minoristas voluntarias de energía renovable en Estados Unidos totalizaron más de 12 mil millones de kilovatios-hora en 2006, un 40% más que el año anterior.
En Estados Unidos, uno de los principales desafíos con la compra de energía verde a través de la red eléctrica es la infraestructura centralizada actual que suministra electricidad al consumidor. Esta infraestructura ha llevado a caídas de tensión y apagones cada vez más frecuentes, altas emisiones de CO2, mayores costos de energía y problemas de calidad de la energía. Se invertirán 450 mil millones de dólares adicionales para expandir este sistema en los próximos 20 años para satisfacer la creciente demanda. Además, este sistema centralizado se está sobrecargando aún más con la incorporación de energías renovables como la eólica, solar y geotérmica. Los recursos renovables, debido al espacio que requieren, a menudo se ubican en áreas remotas donde hay menor demanda de energía. La infraestructura actual haría que el transporte de esta energía a áreas de alta demanda, como los centros urbanos, fuera muy ineficiente y, en algunos casos, imposible. Además, a pesar de la cantidad de energía renovable producida o la viabilidad económica de tales tecnologías, solo un 20% podrá incorporarse a la red. Para tener un perfil energético más sostenible, Estados Unidos debe avanzar hacia la implementación de cambios en la red eléctrica que se adapten a una economía de combustible mixto.
Se están proponiendo varias iniciativas para reducir los desafíos de distribución. En primer lugar, la forma más efectiva de reducir las emisiones de CO2 de EE. UU. y frenar el calentamiento global es a través de los esfuerzos de ahorro de energía. Los críticos de la red eléctrica actual de EE. UU. también han abogado por la descentralización de la red. Este sistema aumentaría la eficiencia al reducir la cantidad de energía perdida en la transmisión. También sería económicamente viable, ya que reduciría la cantidad de líneas eléctricas que deberán construirse en el futuro para satisfacer la demanda. La combinación de calor y energía en este sistema crearía beneficios adicionales y ayudaría a aumentar su eficiencia hasta en un 80-90%. Este es un aumento significativo de las actuales plantas de combustibles fósiles que solo tienen una eficiencia del 34%.
Investigación en energía sostenible
Existen muchas organizaciones en los sectores académico, federal y comercial que realizan investigaciones avanzadas a gran escala en el campo de la energía sostenible. Esta investigación abarca varias áreas de enfoque en todo el espectro de la energía sostenible. La mayor parte de la investigación se dirige a mejorar la eficiencia y aumentar el rendimiento energético general. Múltiples organizaciones de investigación con apoyo federal se han centrado en la energía sostenible en los últimos años. Dos de los laboratorios más destacados son los Laboratorios Nacionales Sandia y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), ambos financiados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y respaldados por varios socios corporativos. Sandia tiene un presupuesto total de 2.4 mil millones de dólares, mientras que NREL tiene un presupuesto de 375 millones de dólares.
La producción científica sobre sistemas de energía sostenible está aumentando rápidamente, pasando de aproximadamente 500 artículos de revistas en inglés solo sobre energía renovable en 1992 a casi 9,000 artículos para 2011.
Biomasa
La biomasa es un material biológico que proviene de organismos vivos o que vivieron recientemente. Con mayor frecuencia se refiere a plantas o materiales derivados de plantas, específicamente la biomasa lignocelulósica. Como fuente de energía, la biomasa se puede usar directamente quemándola para producir calor, o indirectamente después de convertirla en varias formas de biocombustible. La conversión de la biomasa en biocombustible se puede lograr mediante diferentes métodos que se clasifican en: métodos térmicos, químicos y bioquímicos. La madera sigue siendo la mayor fuente de energía de biomasa hoy en día; ejemplos incluyen residuos forestales, como árboles muertos, ramas y tocones de árboles, recortes de jardín, astillas de madera e incluso residuos sólidos municipales. En el segundo sentido, la biomasa incluye materia vegetal o animal que se puede convertir en fibras u otros productos químicos industriales, incluyendo los biocombustibles. La biomasa industrial se puede cultivar a partir de muchos tipos de plantas, incluyendo miscanthus, switchgrass, cáñamo, maíz, álamo, sauce, sorgo, caña de azúcar, bambú, y una variedad de especies de árboles, desde el eucalipto hasta la palma de aceite (palma).
La biomasa, el biogás y los biocombustibles se queman para producir calor o energía, y al hacerlo, pueden afectar el ambiente. Contaminantes como los óxidos sulfurosos (SOx), los óxidos nitrosos (NOx) y las partículas (PM) se producen a partir de esta combustión. La Organización Mundial de la Salud calcula que la contaminación del aire causa 7 millones de muertes prematuras cada año. La combustión de biomasa contribuye significativamente a esto.
Biocombustibles de etanol
Como la principal fuente de biocombustible en América del Norte, muchas organizaciones están investigando la producción de etanol. A nivel federal, el USDA realiza una gran cantidad de investigaciones sobre la producción de etanol en Estados Unidos. Gran parte de esta investigación se enfoca en el efecto de la producción de etanol en los mercados alimentarios nacionales. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable ha realizado varios proyectos de investigación sobre etanol, principalmente en el área del etanol celulósico. El etanol celulósico tiene muchos beneficios sobre el etanol tradicional a base de maíz. No compite directamente con el suministro de alimentos porque se produce a partir de madera, pastos o partes no comestibles de las plantas. Además, algunos estudios han demostrado que el etanol celulósico es más rentable y económicamente sostenible que el etanol a base de maíz. Incluso si usáramos toda la cosecha de maíz de Estados Unidos y la convirtiéramos en etanol, solo produciría suficiente combustible para cubrir el 13% del consumo total de gasolina en el país. Sandia National Laboratories realiza investigaciones internas sobre etanol celulósico y también es miembro del Joint BioEnergy Institute (JBEI), un instituto de investigación fundado por el Departamento de Energía de Estados Unidos con el objetivo de desarrollar biocombustibles celulósicos.
Otros biocombustibles
De 1978 a 1996, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable experimentó con la producción de combustible de algas en el "Programa de Especies Acuáticas". Un artículo de Michael Briggs, del Grupo de Biocombustibles de la Universidad de New Hampshire, estima que es posible reemplazar todos los combustibles para vehículos con biocombustibles usando algas con más del 50% de contenido de aceite natural, que Briggs sugiere que pueden cultivarse en estanques de algas en plantas de tratamiento de aguas residuales. Estas algas ricas en aceite pueden extraerse y procesarse en biocombustibles, y el resto seco puede reprocesarse para crear etanol. La producción de algas para la extracción de petróleo para biocombustibles aún no se ha realizado a escala comercial, pero se han hecho estudios de viabilidad para llegar a la estimación de rendimiento anterior. Durante el proceso de producción de biocombustibles, las algas consumen el dióxido de carbono del aire y lo convierten en oxígeno a través de la fotosíntesis. Además de su alto rendimiento proyectado, el cultivo de algas, a diferencia de los biocombustibles basados en cultivos alimentarios, no implica una disminución en la producción de alimentos, ya que no requiere tierras de cultivo ni agua dulce. Muchas empresas están investigando biorreactores de algas para diversos propósitos, incluyendo aumentar la producción de biocombustibles a niveles comerciales.
Varios grupos están investigando Jatropha curcas, un árbol arbustivo que produce semillas consideradas una fuente viable de petróleo para biocombustibles. Gran parte de esta investigación se centra en mejorar el rendimiento total de aceite por acre de Jatropha a través de avances en genética, ciencias del suelo y prácticas de cultivo. SG Biofuels, un desarrollador de Jatropha con sede en San Diego, ha utilizado la genética molecular y la biotecnología para producir semillas híbridas de Jatropha que muestran mejoras significativas en el rendimiento en comparación con las variedades de primera generación. El Centro para la Agricultura de Energía Sostenible (CfSEF) es una organización de investigación sin fines de lucro dedicada a la investigación de Jatropha en las áreas de ciencia de las plantas, agronomía y horticultura. Se proyecta que el éxito en estas disciplinas aumentará los rendimientos de la producción de Jatropha en un 200-300% en los próximos diez años.
Torio
Existen dos fuentes potenciales de energía nuclear. La fisión se usa en todas las centrales nucleares actuales. La fusión es la reacción que ocurre en las estrellas, incluido el sol, y aún no es práctica para usar en la Tierra, ya que los reactores de fusión no están disponibles. Sin embargo, la energía nuclear es un tema de debate debido a las preocupaciones sobre la gestión de residuos radiactivos, la seguridad y los desafíos técnicos y económicos al desmantelar antiguas centrales eléctricas.
El torio es un material que puede usarse en la energía nuclear basada en torio. El ciclo del combustible de torio ofrece varias ventajas potenciales sobre el ciclo del combustible de uranio, incluyendo una mayor abundancia, propiedades físicas y nucleares superiores, una mejor resistencia a la creación de ciertos materiales y una producción reducida de plutonio y actínidos. Por lo tanto, a veces se le considera sostenible.
Solar
El principal obstáculo para la implementación a gran escala de la generación de energía solar es la eficiencia de la tecnología actual. Actualmente, los paneles fotovoltaicos (FV) solo pueden convertir alrededor del 24% de la luz solar que reciben en electricidad. A este ritmo, la energía solar aún presenta muchos desafíos para su uso generalizado, pero se ha logrado un progreso constante en la reducción de los costos de fabricación y el aumento de la eficiencia fotovoltaica. Tanto el Laboratorio Nacional de Sandia como el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) han financiado programas de investigación solar. El programa solar de NREL tiene un presupuesto de alrededor de 75 millones de dólares y desarrolla proyectos de investigación en las áreas de tecnología fotovoltaica (PV), energía solar térmica y radiación solar. El presupuesto para la división solar de Sandia es desconocido, pero representa un porcentaje significativo del presupuesto de 2.4 mil millones de dólares del laboratorio. Varios programas académicos se han centrado en la investigación solar en los últimos años. El Centro de Investigación de Energía Solar (SERC) en la Universidad de Carolina del Norte (UNC) tiene el único propósito de desarrollar tecnología solar rentable. En 2008, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrollaron un método para almacenar energía solar usándola para producir hidrógeno a partir de agua. Dicha investigación busca resolver el desafío del almacenamiento de energía solar para usarla durante la noche, cuando el sol no brilla. En febrero de 2012, Semprius Inc., con sede en Carolina del Norte, una empresa de desarrollo solar respaldada por la empresa alemana Siemens, anunció que había desarrollado el panel solar más eficiente del mundo. La compañía afirma que el prototipo convierte el 33.9% de la luz solar que recibe en electricidad, más del doble que la tasa de conversión de alto nivel anterior. También se están llevando a cabo grandes proyectos sobre fotosíntesis artificial o combustibles solares en muchas naciones desarrolladas.
Los satélites de energía solar basados en el espacio buscan superar los problemas de almacenamiento y proporcionar energía a escala de civilización que sea limpia, constante y global. Japón y China tienen programas nacionales activos para la energía solar basada en el espacio (SBSP) a escala comercial, y ambas naciones esperan tener demostraciones en órbita en la década de 2030.
Viento
La investigación sobre energía eólica se remonta a varias décadas, a los años 70, cuando la NASA desarrolló un modelo para predecir la generación de energía de las turbinas eólicas durante vientos fuertes. Hoy en día, tanto el Laboratorio Nacional de Sandia como el Laboratorio Nacional de Energía Renovable tienen programas dedicados a la investigación eólica. El laboratorio de Sandia se enfoca en mejorar materiales, aerodinámica y sensores. Los proyectos eólicos de NREL se centran en mejorar la producción de energía de las plantas eólicas, reducir sus costos y hacer que la energía eólica sea más rentable en general. El Laboratorio de Campo para Energía Eólica Optimizada (FLOWE) en Caltech se estableció para investigar enfoques que puedan reducir el costo, el tamaño y el impacto ambiental de la producción de energía eólica. El presidente de Sky WindPower Corporation cree que los aerogeneradores podrán producir electricidad a un centavo/kWh en promedio, lo que es una fracción del costo de la electricidad generada con carbón.
Un parque eólico es un grupo de turbinas eólicas en el mismo lugar que se usa para producir energía eléctrica. Un gran parque eólico puede tener cientos de aerogeneradores individuales y cubrir un área de cientos de kilómetros cuadrados, pero la tierra entre los aerogeneradores puede usarse para agricultura u otros fines. Un parque eólico también puede estar situado en alta mar.
Muchos de los parques eólicos terrestres más grandes en funcionamiento se encuentran en Estados Unidos y China. El parque eólico de Gansu en China tiene más de 5,000 MW instalados, con una meta de 20,000 MW para 2020. China tiene varias otras "bases de energía eólica" de tamaño similar. El Centro de Energía Eólica Alta en California es el parque eólico terrestre más grande fuera de China, con una capacidad de 1020 MW. Europa lidera el uso de la energía eólica con casi 66 GW, aproximadamente el 66% del total mundial, con Dinamarca a la cabeza en capacidad instalada por persona. A partir de febrero de 2012, el parque eólico Walney en el Reino Unido es el parque eólico marino más grande del mundo con 367 MW, seguido del parque eólico Thanet (300 MW), también en el Reino Unido.
Hay muchos parques eólicos grandes en construcción, incluyendo BARD Offshore 1 (400 MW), Parque eólico Clyde (350 MW), Parque eólico Greater Gabbard (500 MW), Parque eólico Lincs (270 MW), London Array (1000 MW), El proyecto eólico Lower Snake River (343 MW), el parque eólico de Macarthur (420 MW), el parque eólico de Shepherds Flat (845 MW) y el shoal de Sheringham (317 MW).
En 2022, la generación de energía eólica en el mundo aumentó con un récord de 265 TWh (crecimiento del 14%), alcanzando más de 2.100 TWh.
Aunque Enerdata proporciona valores cuantitativos del uso conjunto de la energía eólica y solar, cabe destacar que en 2020 la cuota de dichas energías creció a un ritmo rápido y constante (+1.2 puntos), llegando al 9.5% a nivel mundial. El país que experimentó un crecimiento más elevado en 2020 fue Australia, donde la cuota de energía eólica y solar en la oferta energética creció en 2.9 puntos.
Geotermia
La energía geotérmica se produce aprovechando la energía térmica creada y almacenada dentro de la Tierra. Proviene de la descomposición de un isótopo de potasio y otros elementos que se encuentran en la corteza terrestre. La energía geotérmica se puede obtener perforando el suelo, de manera similar a la exploración de petróleo, y luego se transporta mediante un fluido (como agua, salmuera o vapor). Los sistemas geotérmicos dominados por agua pueden ofrecer mayores beneficios y generar más energía. En estos sistemas dominados por líquidos, existen posibles preocupaciones sobre el hundimiento del terreno y la contaminación de los recursos de agua subterránea. Por lo tanto, es necesario proteger los recursos de agua subterránea en estos sistemas. Esto significa que se requiere una cuidadosa producción e ingeniería de reservorios en sistemas geotérmicos dominados por líquidos. La energía geotérmica se considera sostenible porque la energía térmica se repone constantemente. Sin embargo, la ciencia de la generación de energía geotérmica aún es joven y está desarrollando su viabilidad económica. Varias entidades, como el Laboratorio Nacional de Energía Renovable y los Laboratorios Nacionales Sandia, están investigando para establecer una ciencia sólida en torno a la energía geotérmica. El Centro Internacional de Investigación Geotérmica (IGC), una organización alemana de investigación en geociencias, se centra principalmente en la investigación del desarrollo de energía geotérmica.
Hidrógeno
Se han invertido más de 1 billón de dólares federales en la investigación y el desarrollo de hidrógeno y medios de almacenamiento de energía en Estados Unidos (2012). Tanto el Laboratorio Nacional de Energía Renovable como los Laboratorios Nacionales Sandia tienen departamentos dedicados a la investigación del hidrógeno. El hidrógeno es útil para el almacenamiento de energía y para usar en aviones y barcos, pero no es tan práctico para automóviles, ya que no es muy eficiente en comparación con el uso de una batería; por el mismo costo, una persona puede viajar tres veces más usando una batería de vehículo eléctrico. A pesar de esa opinión, los fabricantes de automóviles japoneses Toyota y Honda ofrecen actualmente vehículos de pasajeros con motor de pila de combustible de hidrógeno en Japón y Estados Unidos. Autobuses urbanos experimentales de celda de combustible de hidrógeno están actualmente en funcionamiento en dos distritos de transporte de EE. UU.: el Condado de Costa, California, y Connecticut.
Inversiones en energía limpia
En todo el mundo, muchos gobiernos subnacionales (regiones, estados y provincias) han buscado activamente inversiones en energía sostenible. En Estados Unidos, el liderazgo de California en energía renovable fue reconocido por The Climate Group cuando otorgó al exgobernador Arnold Schwarzenegger su premio inaugural por liderazgo internacional sobre el clima en Copenhague en 2009. En Australia, el estado de Australia del Sur, bajo el liderazgo del ex primer ministro Mike Rann, ha liderado el camino con la energía eólica, que representó el 26% de su generación eléctrica a finales de 2011, superando por primera vez a la generación de carbón. Australia del Sur también ha tenido el mayor consumo per cápita de paneles solares domésticos en Australia después de la introducción por parte del Gobierno de Rann de leyes de alimentación solar y una campaña educativa relacionada con la instalación de paneles solares fotovoltaicos en los techos de edificios públicos destacados, incluyendo el parlamento, el museo, el aeropuerto y los pabellones y escuelas de Adelaide Showgrounds. Rann, el primer ministro de cambio climático de Australia, aprobó una legislación en 2006 que establece objetivos para la energía renovable y los recortes de emisiones, la primera legislación en Australia en hacerlo.
Además, en la Unión Europea existe una clara tendencia a promover políticas que fomenten las inversiones y la financiación de energía sostenible en términos de eficiencia energética, innovación en la explotación de la energía y desarrollo de recursos renovables, con una mayor consideración de los aspectos ambientales y la sostenibilidad.
En octubre de 2018, el Consejo Americano para una Economía de Eficiencia Energética (ACEEE) publicó su "Tarjeta de Puntuación Estatal de Eficiencia Energética". El informe concluyó que los estados y las compañías de servicios eléctricos continúan expandiendo las medidas de eficiencia energética para cumplir los objetivos de energía limpia. En 2017, Estados Unidos gastó 6.6 mil millones de dólares en programas de eficiencia eléctrica. Se gastaron 1.3 mil millones de dólares en eficiencia de gas natural. Estos programas resultaron en un ahorro de 27.3 millones de megavatios hora (MWh) de electricidad.
Revistas relacionadas
Algunas revistas científicas que estudian la energía sostenible son:
- Ciencia energética y ambiental
- Energía para el desarrollo sostenible
- La política energética
- Revista de Energía Renovable y Sostenible
- Revisiones de energía renovable y sostenible
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Véase también
En inglés: Sustainable energy Facts for Kids
