Energía solar

energías renovables: energía solar

La energía solar es un tipo de energía renovable obtenida a partir de la radiación electromagnética del Sol, fundamentalmente en forma de calor y luz. Desde la perspectiva de los seres humanos, la energía solar se considera inagotable e ilimitada. Se puede distinguir entre energía solar térmica, que se emplea para calentar el agua o para generar electricidad de manera indirecta; y energía solar fotovoltaica, que se utiliza para producir electricidad mediante placas de semiconductores que reciben la radiación solar.

Energía solar térmica

La energía solar térmica, también denominada termosolar, consiste en el aprovechamiento del poder calorífico de la radiación solar. El calor del Sol es absorbido mediante colectores solares de forma plana, comúnmente conocidos como placas solares, que pueden verse en ocasiones instalados en las azoteas y terrazas de nuestros hogares.

El calor del Sol que recogen las placas solares se utiliza para calentar agua de manera directa, que puede destinarse para uso doméstico, sanitario o industrial, principalmente para la calefacción. Además, con el vapor generado por el agua caliente se puede producir electricidad de manera indirecta.

En el sector agrícola y ganadero se pueden dar otro tipo de aplicaciones de la energía solar térmica, como los invernaderos solares que favorecen los cultivos o los secaderos agrícolas, que pueden implantar placas solares para cubrir sus necesidades energéticas.

Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica consiste en la captación de la energía solar a través de módulos fotovoltaicos que transforman la radiación solar en electricidad mediante un dispositivo semiconductor. Estos dispositivos semiconductores reciben el nombre de células fotovoltaicas y usualmente están fabricadas a partir de silicio o de una deposición de diversos metales sobre un sustrato fino. Los metales que se emplean son sensibles a la luz y desprenden electrones cuando reciben la radiación solar; es decir, convierten la energía lumínica en energía eléctrica.

En sus orígenes, la energía solar fotovoltaica se empleaba casi exclusivamente para hacer llegar la electricidad a aquellos lugares donde no era posible acceder a las redes eléctricas convencionales. Sin embargo, hoy en día tiene numerosas aplicaciones y su utilidad es tan amplia como la que tiene la propia electricidad. Se emplea activamente en diversos sectores, como en telecomunicaciones, automoción, ferrocarriles y plataformas petrolíferas. Su única limitación se deriva de los elevados costes de los equipos necesarios para su funcionamiento o del espacio disponible para los paneles solares fotovoltaicos.

Entre los diferentes usos de la energía solar podemos destacar:
  • Suministro eléctrico a zonas rurales o de difícil acceso.
  • Telecomunicaciones: repetidores de señal, telefonía móvil.
  • Tratamiento de aguas: desalinización, cloración, potabilización.
  • Suministro de aguas: sistemas de bombeo, riegos.
  • Señalización: marítima, ferroviaria, terrestre, aérea.
  • Alumbrado público.

Ahorrar en casa y cuidar el planeta

ahorrar en el hogar

Hay muchas buenas razones para proteger el medio ambiente. La razón fundamental para cuidar el medio ambiente es que debemos legar un planeta habitable a las futuras generaciones de seres humanos. Además, hay otros motivos que pueden animar a los más indecisos, como el ahorro. Todos somos conscientes de que la economía juega un papel fundamental en la sociedad y repercute cada día en nuestras vidas.

En este artículo vamos a compartir algunos consejos que nos ayudarán a conservar el medio ambiente a la vez que nos permitirán ahorrar en el hogar, una situación más que interesante.

El Sol es tu aliado energético

Lo primero que vamos a ver es cómo ahorrar sustituyendo uno de los electrodomésticos que más energía consume en la vida cotidiana de cualquier persona o familia, y no es otro que la secadora. Es muy habitual utilizar la secadora para secar la ropa que acabamos de lavar, por falta de tiempo o simplemente por comodidad. Sin embargo, podemos ahorrarnos el elevado consumo eléctrico de la secadora identificando las mejores horas del día y los mejores lugares de nuestra vivienda para secar la ropa mediante la luz solar, es gratis e ilimitada.

Haz la compra pensando en el ahorro

Cuando vayas al supermercado, elige productos a granel o envasados en packs ahorro. Suelen ir en grandes cantidades y aunque el ticket salga algo más caro nos durarán mucho más tiempo. Leche, cereales, detergente, papel higiénico, agua embotellada, etc., cualquier producto de larga duración que esté disponible en packs de varias unidades supondrá un buen ahorro cuando no tengamos que comprar más en una buena temporada. Además del ahorro económico que esto supone, estaremos protegiendo al medio ambiente contribuyendo a reducir el uso de envases, de plástico, vidrio y cartón, principalmente. Por tanto, a la vez que hacemos algo bueno por nuestro planeta lo haremos por nuestra economía.

Reciclaje de vidrio

reciclaje de vidrio

El vidrio es uno de los materiales más fácilmente reciclables que existen, ya que sus características físicas y su composición permiten utilizar una gran parte del material desechado sin pérdida de calidad. Por este motivo, si queremos participar en el reciclaje del vidrio debemos depositar los envases de vidrio (botellas, frascos, tarros, etc.) en el contenedor verde más cercano para que sean reciclados, como ya vimos en el artículo sobre contenedores para el reciclaje. Sin embargo, es importante retirar todo el material que no sea de vidrio, como tapones, anillas, tapas de plástico o aluminio, que pueden interferir en el proceso de reciclaje.

Proceso de reciclaje del vidrio


El vidrio es un material 100% reutilizable, que no pierde calidad por mucho que se reutilice o se recicle.

  • El proceso de reciclaje del vidrio comienza con la recogida selectiva de los envases de vidrio depositados por los consumidores en los contenedores de color verde.

  • A continuación, los envases de vidrio son transportados hasta la planta de reciclaje donde se someten a una serie de tratamientos y transformaciones. Como resultado de este proceso se obtiene vidrio reciclado que puede ser empleado como materia prima en la fabricación de nuevos envases.

  • Finalmente, el vidrio reciclado se utiliza para fabricar nuevos envases de vidrio que ya están listos para su comercialización.

  • Sólo queda esperar a que los consumidores vuelvan a depositar los envases de vidrio vacíos en los contenedores de color verde para que el ciclo del reciclaje pueda continuar.

El uso de la energía en la especie humana

cultivos agricultura

Considerados como especie, los seres humanos somos organismos heterótrofos, por lo que dependemos de forma directa o indirecta de los organismos autótrofos (algas y plantas verdes) para obtener energía y nutrientes. La energía que empleamos para realizar nuestras funciones vitales se denomina energía interna, mientras que aquella que utilizamos para el resto de actividades se conoce como energía externa.

De acuerdo con diversos estudios, se calcula que los requerimientos de energía interna del ser humano en la antigüedad, cuando todavía era una especie nómada, eran de aproximadamente 2000 calorías diarias y que la energía externa que utilizaban en otras actividades representaba más o menos la misma cantidad. Bajo este panorama se cree que en el planeta únicamente habitaban 10 millones de seres humanos.

En sus inicios el ser humano se alimentaba gracias a la recolección de semillas, frutos, raíces y en ocasiones lo hacía de peces o de animales pequeños. Eso quiere decir que en esencia era un ser dependiente del entorno natural y se encontraba subordinado a aquellas cosas que los ecosistemas le pudieran otorgar.

Sin embargo, con el descubrimiento de la agricultura la especie humana comenzó a elaborar sus propios alimentos por medio del cultivo de diversas especies vegetales y posteriormente pasó a domesticar animales con fines alimenticios. De esa forma, se comenzó poblar el planeta de nuevas especies. Por ejemplo, en Asia empezaron a verse los sembradíos de arroz y en América hizo su aparición el maíz. De igual manera, en las regiones del continente europeo se observaban los campos de trigo. Paralelamente, la facultad de producir alimento trajo consigo de forma casi inmediata la necesidad de abastecer a una población en crecimiento constante y que necesitaba cada vez más recursos para su supervivencia.

Dentro de los diversos tipos de ecosistemas que conocemos se encuentran los llamados ecosistemas agrícolas. Éstos poseen la característica de tener un pequeño número de especies, pero en gran volumen. Su estabilidad se mantiene gracias a las cantidades de energía que le son suministradas de manera periódica y constante en forma de fertilizantes, plaguicidas, riego, etc. Cabe destacar que la gran mayoría de estos "apoyos humanos" que le son dados a la naturaleza, provienen directa o indirectamente de la utilización de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural), los cuales en el pasado eran muy abundantes. Por eso, esas "aportaciones energéticas" significan, por llamarlo de alguna manera, fuentes extraordinarias de energía no natural. Las cuales se integran rápidamente al flujo de dichos ecosistemas artificiales con el propósito fundamental de elevar su productividad o simplemente con la encomienda de favorecer su estabilidad. Si no existieran este tipo de aportes en los ecosistemas agrícolas, peligraría su existencia y por tanto la de nuestra especie.

En la actualidad se ha podido ver un aumento considerable en la cantidad de la energía externa que consumimos los diversos grupos humanos, principalmente aquellos que se encuentran ubicados en zonas urbanas o industriales. En tanto que los requerimientos de energía interna han permanecido casi sin cambios a lo largo de la historia de la humanidad. Este incremento en el uso de la energía externa es apreciable prácticamente en cualquier rubro de actividad humana. Por ejemplo, en el hogar, el trabajo, los comercios, el campo, la industria, etc. Por ello, podemos afirmar que el medio ambiente ha sufrido un proceso constante de adecuación, el cual implica por supuesto un mayor requerimiento de material energético.

Lo negativo de todo esto reside en que el flujo de energía que transita a través de los ecosistemas de forma natural ha sufrido graves alteraciones, lo que ha significado la destrucción paulatina de varios de ellos. Dicho de otra manera, el flujo energético dentro de la biosfera está siendo orientado únicamente hacia la supervivencia de una sola especie: los seres humanos. Quienes hemos reemplazado de manera irresponsable los grandes espacios abiertos por ciudades o por terrenos destinados a la ganadería y la agricultura.

¿Qué son las energías renovables?

energías renovables

Las energías renovables son aquellas que se obtienen a partir de fuentes naturales que producen energía de forma inagotable e indefinida. Por ejemplo, la energía solar, la energía eólica o la energía mareomotriz son fuentes renovables de energía. También se consideran renovables cuando se obtienen a partir de fuentes que se regeneran con el tiempo de manera natural, como la masa forestal.

Una de las principales ventajas de las energías renovables es que, además de ser inagotables, presentan un nulo o bajo impacto negativo sobre el medio ambiente, por lo que se consideran energías limpias. En la actualidad las energías renovables son una realidad presente en nuestra sociedad y sus beneficios para el medio ambiente son más que evidentes.

Todas las sociedades del planeta son consumidoras de energía en mayor o menor medida, pero la realidad es que la mayor parte de la energía que se consume procede de fuentes no renovables, como los combustibles fósiles y la energía nuclear, cuyo impacto negativo sobre el medio ambiente es superior. Un aspecto a destacar de las energías renovables es que pueden ser aplicadas y explotadas a nivel local, lo que ayuda a disminuir la dependencia de las poblaciones hacia los grandes productores de energía, favoreciendo el desarrollo económico y la creación de empleo.

Ventajas de las energías renovables

Comparándolas con las fuentes convencionales de energía, podemos enumerar los siguientes aspectos como los principales beneficios que presentan las energías renovables:

  • Ayudan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo a frenar el calentamiento global. Se consideran energías limpias por ser más respetuosas con el medio ambiente que las energías convencionales.

  • Reducen los costes de producción energética, permiten crear nuevos puestos de trabajo y reducen la dependencia hacia las grandes potencias energéticas y hacia los países con reservas de combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural).

  • Producen energía de manera indefinida, al obtenerse de fuentes de energía inagotables e ilimitadas.

¿Cuáles son las energías renovables?

A continuación enumeramos las principales fuentes de energía renovable que existen en la actualidad:
  • Energía solar: radiación procedente del Sol.
  • Energía eólica: viento.
  • Energía hidráulica: ríos y corrientes de agua dulce.
  • Energía mareomotriz: mares y océanos.
  • Energía undimotriz: movimiento de las olas.
  • Energía geotérmica: calor de la Tierra.
  • Energía azul o potencia osmótica.
  • Biomasa: materia orgánica.

Sucesión de especies

sucesión ecológica

Como vimos al hablar de la productividad ecológica, la capacidad del ecosistema de obtener energía, distribuir la energía y producir materia depende de la disponibilidad de recursos, como el agua y los nutrientes, y de las condiciones climáticas del mismo. En cada tipo de ecosistema habrá un parámetro que limite la productividad, denominado factor limitante. Por ejemplo, en un ecosistema donde se produzcan habitualmente situaciones de sequía, el agua será el factor limitante para la productividad ecológica, aunque se disponga de los demás elementos en abundancia.

Por otra parte, los ecosistemas son capaces de autoregularse ante los factores limitantes que puedan llegar a presentarse a lo largo del tiempo. Es decir, el ecosistema cambia cuando sus condiciones cambian. Por lo general, los ecosistemas tienden a ser estables cuando se establece un equilibrio entre los recursos disponibles y el número de organismos que lo habitan. Se denomina capacidad de carga al número total de organismos que puede albergar un ecosistema, en función de la disponibilidad de recursos en un periodo de tiempo determinado.

¿Qué es la sucesión de especies?

La sucesión de especies, también denominada sucesión ecológica, es la sustitución de los organismos que habitan en un ecosistema, bien porque éste se encontraba deshabitado hasta el momento o bien como respuesta a un cambio repentino en las condiciones del mismo.

Los ecosistemas no pueden ser entendidos como elementos estáticos, sino todo lo contrario. Los ecosistemas son sistemas complejos que se encuentran en constante transformación. Dichos cambios o transformaciones resultan más evidentes en aquellos ecosistemas intervenidos por el ser humano, como en los campos de cultivo. Se ha podido observar que cuando un campo de cultivo se abandona aparecen especies vegetales diferentes a las que había antes de modificar el terreno para la agricultura. Al principio aparecen plantas con ciclos de vida cortos, de aproximadamente un año, que posteriormente son sustituidas por arbustos perennes y dan paso con el tiempo a otras especies de plantas y árboles de mayor longevidad.

Este fenómeno es conocido como sucesión de especies, o sucesión ecológica, y consiste en el reemplazo de una comunidad de organismos (tanto vegetales como animales) por otra diferente con características similares. Con el paso del tiempo, la sucesión ecológica produce cambios en todo el medio ambiente, transformando por completo los ecosistemas.

Sucesión primaria

La sucesión ecológica primaria consiste en la aparición de una comunidad de organismos en un lugar que no había sido habitado con anterioridad o donde las poblaciones anteriores se habían extinguido.

Puede producirse en nuevas formaciones de tierra, sedimentos volcánicos, llanuras glaciares, etc. Por lo general comienza con una comunidad pionera formada por especies adaptadas a las condiciones del ecosistema. Paralelamente a la comunidad pionera, se establecen otros grupos de organismos que formarán parte de las cadenas tróficas y participarán en el flujo energético del ecosistema.

Sucesión secundaria

La sucesión ecológica secundaria se produce cuando una comunidad pionera es sustituida por otra diferente. Esto ocurre cuando el ecosistema sufre un cambio drástico y repentino en sus condiciones climáticas, cuando es atacado por un agente externo o cuando es destruido en su totalidad, por ejemplo en un incendio forestal. No obstante, las poblaciones previas influirán en el desarrollo posterior del ecosistema y en el proceso de recolonización del mismo.

Productividad energética de los ecosistemas

flujo de energía

La productividad de un ecosistema es la capacidad que tienen los organismos que lo habitan de captar la energía procedente de la luz solar, fijarla y propagarla mediante las redes alimenticias, generando lo que se denominan flujos de energía.

Producción primaria

Los organismos autótrofos, plantas y algas verdes, son los únicos organismos capaces de absorber la energía solar mediante el proceso de fotosíntesis. A este fenómeno se le conoce como productividad primaria. Una parte de la energía absorbida es utilizada por los productores primarios para mantener sus funciones vitales, como respirar, absorber nutrientes, etc. La energía restante que no es consumida se le denomina productividad neta.

Se puede expresar como una fórmula matemática de la siguiente forma:

PN = PB - R

La productividad neta (PN) es igual a la energía total absorbida, denominada productividad bruta (PB), menos la energía consumida por el organismo productor primario para mantener sus funciones vitales (R).

La productividad primaria de un ecosistema depende de sus características particulares: condiciones climáticas, disponibilidad de nutrientes, organismos que lo habitan, etc.

Entre los ecosistemas más productivos del mundo se encuentran los pantanos y las ciénagas, los llamados humedales. Desgraciadamente, el ser humano no ha sido capaz de encontrar un beneficio económico a este tipo de ecosistemas (aún cuando contienen una gran parte de la biodiversidad del planeta) y su extensión se ha visto severamente reducida para la creación de ecosistemas artificiales, principalmente zonas urbanísticas. Otro caso similar lo constituyen los bosques tropicales, que han sido transformados mediante la tala indiscriminada en zonas de menor productividad primaria.

Producción secundaria

La productividad secundaria es la que llevan a cabo los organismos heterótrofos o consumidores para producir su biomasa y realizar sus funciones vitales. En el proceso de asimilación y aprovechamiento de la energía se producen diferentes fases: ingesta de alimentos, asimilación de nutrientes, metabolismo, generación de desechos y finalmente, crecimiento y reproducción.