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Columna G80: Luis Monasterio Opazo : Propuesta: nueva definición de energía
Columnas
2010-05-17
4585 lecturas

Luis Monasterio Opazo
especial para G80

Propuesta: nueva definición de energía

Objetivo: El objetivo de este trabajo es  presentar los diferentes tipos de energías desde un  punto de vista Ambiental y no solo de la utilidad que presta al hombre y sus procesos.

Con esta nueva forma de definir, se pretende privilegiar el cuidado del Medio Ambiente por sobre los “poderes caloríficos” de ciertos combustibles o los “rendimientos térmicos” de ciertos procesos.

Esto no quiere decir que se privilegie la “ineficiencia industrial”, pues se quiere mostrar que el uso de ciertos combustibles o energías, producen  mayores impactos ambientales que otros. En este documento, cuando hablamos de EFICIENCIA  lo hacemos pensando, primero,  en el Medio Ambiente.

Asumiendo que un altísimo porcentaje de la energía que ocupa el hombre, proviene del SOL, podríamos redefinir los tipos de energía, de acuerdo al periodo (tiempo) que transcurre desde el momento de liberarse del SOL, hasta que llega a la Tierra y es ocupada por el hombre.(*)

De acuerdo a lo anterior podríamos explicar que la energía que se esta liberando en este instante en el SOL tardara aprox. 8 minutos en llegar a la Tierra para ser ocupada, transformada o almacenada.

De esta forma definiremos ahora la ENERGIA DISPONIBLE EN LA TIERRA en base al tiempo que toma entre que es liberada en el SOL  y que es ocupada o transformada en la Tierra.   
                            
Esquema  1-1


1) Entendemos como ENERGIA ACTUAL (EA) o ENERGIA INMEDIATA”  (EI)  a: “la energía liberada por el sol y que puede o no, ser almacenada y es ocupada o transformada en el lapso que va desde los  8 minutos a 30 días”. Ésta la sub-dividimos en: (primaria), (secundaria) y (terciaria).

Ejemplos:

-1a) ENERGIA ACTUAL  (primaria) o (la que se ocupa directamente de la luz solar):  i)Secado de ropa o frutas directamente al SOL;  ii) Producción de sal;  iii) Secado de madera al sol etc.; iiii) Fabricación de Adobes (secado al sol). etc.

-1b) ENERGIA ACTUAL (secundaria) o (la que se ocupa de un fenómeno producido por efecto de la luz solar):   i) Corrientes de aire (vientos);    ii) Ríos, represas, canales, corrientes marinas;    iii) Helioelectricidad (celdas fotovoltaicas), etc.

-1c) ENERGIA ACTUAL  (terciaria) o (la que utiliza la potencialidad de los fenómenos de la secundaria):   i) Centrales hidroeléctricas;  ii) Molinos para Eoloelectricidad (molinos de viento);   iii) Turbinas hidráulicas para molinos de granos, etc etc.

-2) “ENERGIA CERCANA” (EC)  es: “la energía liberada por el sol y luego almacenada  que se ocupa o transforma después  de 30 días y hasta 50 años”.

Ejemplo:
- ENERGIA CERCANA:  i) Los alimentos (vegetales);  ii) La madera (leña, carbón vegetal de árboles de crecimiento rápido);  iii) biodigestores;  iiii) Vertederos (gas metano), etc.  (***)

-3) “ENERGIA INTERMEDIA” (E1/2) es: “la energía liberada por el sol  y  luego almacenada que se ocupa o transforma después de 50 años y hasta los 500 años”.

Ejemplo:
-ENERGIA INTERMEDIA:  i) Leña o carbones producidos con maderas nobles de árboles de crecimiento lento de más de 50 años (Robles, Alerces, etc.);  ii) Pantanos (gas metano), etc.

-4) “ENERGIA REMOTA” (ER) es: “la energía liberada por el sol y luego almacenada por largo tiempo, que se ocupa o transforma después de 500 años”.

Ejemplo:
.-ENERGIA REMOTA:  i) Petróleo;  ii) Gas natural;  iii) Hulla (carbón mineral en general), etc.


De acuerdo a esta nueva forma de definir los tipos de  ENERGIA,  vemos que la energía mas limpia, sustentable y amigable con nuestro medio ambiente es la “ENERGIA ACTUAL” para terminar en la “ENERGIA REMOTA” que sería la mas dañina y la que produciría mas impactos, en especial para el “Calentamiento Global” debido a que fuera de producir todos los compuestos propios de  los gases de una combustión, “agrega” esta energía (CALOR)  a la Biosfera, el que había permanecido “latente” por millones de años en forma de: petróleo, carbón, gas natural, etc.

Por ejemplo si quemamos (oxidamos) METANO nos queda:

CH4 + 2 O2  = 2H2 O + CO2  + 891 KJ (Calor)

Cabe tener presente que las cantidades mayores de energía solar se encuentran entre dos anchas bandas que rodean la tierra entre 15º y 35º de latitud N. y S. llegando en algunos lugares la radiación mínima mensual media a 500 langleys/día, (1 langley = 1 cal/cm2 ).  Estas regiones están situadas en las zonas ecuatoriales de los desiertos áridos de la tierra.(1)

Las zonas más favorables a continuación, es el cinturón ecuatorial entre los paralelos 15ºN y 15ºS,  la radiación varia  entre 300 y 500 langley/día.(1) Debido a esta situación, podemos concluir que las energías ACTUAL y  CERCANA   son máximas cerca de  la línea Ecuatorial.

Se podría pensar que las regiones polares no son en absoluto apropiadas para utilizar la energía solar, pero en el verano ésta puede ser muy importante. Algunos datos tomados en la Antártida muestran días solares muy largos que producen 700 langley  de radiación, una cifra extraordinariamente alta. Por supuesto que en invierno no pueden usarse aparatos solares.(1)  

Por tal motivo, al proyectar un sistema para el uso o transformación de energía, y teniendo presente lo anterior,  ubicaremos la o las energías que dispongamos en mayor cantidad en el lugar (solar, eólica o hidráulica) y que sea lo mas eficiente para nuestro propósito, prefiriendo siempre, en igualdad de condiciones, la que este lo mas arriba en el Esquema 1-1.

Haciendo una analogía con la definición de “Energías Renovables” podemos decir que solo hasta el punto 2) pueden ser consideradas como tales, o sea estarían incluidas la ACTUAL y CERCANA.

Nota: Las grandes Centrales Hidroeléctricas podrían ser el “punto disparado” dentro de las energías renovables debido a que  por su GRAN tamaño, producen un GRAN impacto Ambiental y son INSUSTENTABLES, por lo que se recomienda las Mini-Centrales de Paso.
 
Otra forma de analizar el esquema  es desde un punto de vista del RENDIMIENTO o EFICIENCIA termodinámica.  

Para explicarlo mejor, tomemos la  “ENERGIA  ACTUAL (secundaria)”, vemos que es una etapa que ocupa un “efecto” de la (primaria), habiendo en este paso una degradación energética de la (primaria) o pérdida. (****)
 
Dicho de otra manera (tomando a la tierra como un sistema) la energía que nos entrego el sol, fue mejor aprovechada en la (primaria) que en la (secundaria) y así sucesivamente a medida que avanzamos hacia abajo del esquema.

Por último debemos tener claro que a veces, por razones geográficas o estaciónales podríamos tener que usar energías  mas INEFICIENTES, pues no tendríamos otra opción.  

Ventajas:

La ventaja de esta forma de definir los diferentes tipos de energía, radica en que será más fácil clasificar el uso de energía de acuerdo al mayor o menor impacto negativo que produzcan en el Medio Ambiente.

Para esto bastara con verificar en qué lugar se ubica el tipo de energía  que pensemos ocupar ( Esquema 1-1 ),. Por ejemplo, si usamos “carbón de Alerce” (toman casi mil años en estar maduro, incluso hay de más de 2000 años), nos vamos al esquema y observamos que pertenece al grupo INTERMEDIA lo que nos indica que sería mucho más dañino que el carbón  vegetal  de árboles de crecimiento rápido del grupo CERCANA.

Vemos en este ejemplo, que  esta nueva forma de definir y ordenar los tipos de energía  nos dará  mayor claridad al momento de tomar decisiones  en cuanto al uso de ciertos tipos de energía, evaluando de esta manera si nuestra decisión fue la correcta desde un punto de vista Ambiental.

Luis Monasterio Opazo
Ingeniero U de C
luismonasterio44@gmail.com
www.accionecologica.cl


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