Enerxía renovable

Denomínase como enerxía renovable  a aquela enerxía que se obtén de recursos naturais virtualmente inesgotables, unhas pola inmensa cantidade de enerxía que conteñen (por exemplo a enerxía xeotérmica), e outras por seren capaces de rexenerarse por medios naturais (a enerxía solar ou a eólica). Sendo esta o conxunto de fontes de enerxía que periodicamente se atopan a disposición dos humanos e que estes son capaces de transformar en enerxía útil .Tecnologia energètica, de Xavier Ortega, Lluís Batet i Pere Coll. Universidade Politécnica de Cataluña . Edita Publicacions d'Abast S.L.L. iETSEIB. Número d'edició de CPDA: M1249.  Consideramos que se rexeneran, ou se renovan, naturalmente de xeito máis rápido á velocidade que as consumimos. Algúns exemplos son a calor solar, o vento, as mareas e a calor dentro da terra.

En xeral son fontes de enerxía dispersa ou moi pouco concentrada, por exemplo só un 5% da irradiación solar é absorbida polo chan e menos aínda, un 0'3 %, o é polas plantas. Moitas dependen da xeografía e do clima, de modo que non todos os sistemas de calquera tipo de enerxías renovables pódense instalar en calquera lugar. Outra característica bastante xeral é que é aleatoria, é dicir variable e non controlable no tempo e tamén no espazo. Isto fai que sexa imprescindible o uso de sistemas de almacenamento de enerxía, que a gardan a medida que se xera, por un tempo máis ou menos limitado, para que sexa usada segundo a demanda do seu consumo.

No ano 2006, aproximadamente o 18% do consumo mundial de enerxía fora xerado por fontes renovables.Global Status Report 2013 (PDF).
As Nacións Unidas declararon o ano 2012 como o Ano Internacional da Enerxía Sostible para Todos.

 Enerxía alternativa 
Un concepto similar, pero non idéntico é do das enerxías alternativas: unha enerxía alternativa, ou máis precisamente unha fonte de enerxía alternativa é aquela que pode suplir ás enerxías ou fontes enerxéticas actuais, xa sexa polo seu menor efecto contaminante, ou fundamentalmente pola súa posibilidade de renovación. Segundo esta definición, algúns autores inclúen a enerxía nuclear dentro das enerxías alternativas, xa que xeran moi poucos gases de efecto invernadoiro.

O consumo de enerxía é un dos grandes medidores do progreso e benestar dunha sociedade.
O concepto de "crise enerxética" aparece cando as fontes de enerxía das que se abastece a sociedade esgótanse. Un modelo económico como o actual, cuxo funcionamento depende dun continuo crecemento, esixe tamén unha demanda igualmente crecente de enerxía. Posto que as fontes de enerxía fósil e nuclear son finitas, é inevitable que nun determinado momento a demanda non poida ser abastecida e todo o sistema colapse, salvo que se descubran e desenvolvan outros novos métodos para obter enerxía: estes serían as enerxías alternativas.

Por outra banda, o emprego das fontes de enerxía actuais tales como o petróleo, gas natural ou carbón carrexa consigo problemas como a progresiva contaminación, ou o aumento dos gases invernadoiro.

A discusión enerxía alternativa/convencional non é unha mera clasificación das fontes de enerxía, senón que representa un cambio que necesariamente terá que producirse durante este século.
É importante apuntar que as enerxías alternativas, aínda sendo renovables, tamén son finitas, e como calquera outro recurso natural terán un límite máximo de explotación. Xa que logo, ata aínda que poidamos realizar a transición a estas novas enerxías de forma suave e gradual, tampouco van permitir continuar co modelo económico actual baseado no crecemento perpetuo. É por iso polo que xorde o concepto do desenvolvemento sostible. Devandito modelo baséase nas seguintes premisas:
miniatura|Electricidade fotovoltaica.

 O uso de fontes de enerxía renovable, xa que as fontes fósiles actualmente explotadas terminarán esgotándose, segundo os prognósticos actuais, no transcurso deste século .
 O uso de fontes limpas, abandonando os procesos de combustión convencionais e a fisión nuclear.
 A explotación extensiva das fontes de enerxía, propoñéndose como alternativa o fomento do autoconsumo, que evite na medida do posible a construción de grandes infraestruturas de xeración e distribución de enerxía eléctrica.
 A diminución da demanda enerxética, mediante a mellora do rendemento dos dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámpadas etc.)
 Reducir ou eliminar o consumo enerxético innecesario. Non se trata só de consumir máis eficientemente, senón de consumir menos, é dicir, desenvolver unha conciencia e unha cultura do aforro enerxético e condena do desbaldimento.

A produción de enerxías limpas, alternativas e renovables non é xa que logo unha cultura ou un intento de mellorar o ambiente, senón unha necesidade á que o ser humano vaise a ver abocado, independentemente da nosa opinión, gustos ou crenzas.

 Clasificación 

 O Sol: enerxía solar térmica, enerxía solar fotovoltaica 
 O vento: enerxía eólica 
 Os ríos e correntes de auga dolce: enerxía hidráulica, enerxía minihidráulica
 Os mares e océanos: enerxía mareomotriz, enerxía undimotriz, enerxía das correntes mariñas, enerxía maremotérmica
 A matéria orgánica: crema de biomasa, lixos sólidos, biogás
 A calor da Terra: enerxía xeotérmica

As fontes renovables de enerxía poden dividirse en dúas categorías: non contaminantes ou limpas e contaminantes. Entre as primeiras:

 A chegada de masas de auga doce a masas de auga salada: enerxía azul.
 O vento: enerxía eólica.
 A calor da Terra: enerxía xeotérmica.
 Os ríos e correntes de auga doce: enerxía hidráulica ou hidroeléctrica.
 Os mares e océanos: enerxía mareomotriz.
 O Sol: enerxía solar.
 As ondas: enerxía undimotriz.

As contaminantes obtéñense a partir da materia orgánica ou biomasa, e pódense utilizar directamente como combustible (madeira ou outra materia vexetal sólida), ben convertida en bioetanol ou biogás mediante procesos de fermentación orgánica ou en biodiésel, mediante reaccións de transesterificación e dos residuos urbanos.

As enerxías de fontes renovables contaminantes teñen o mesmo problema que a enerxía producida por combustibles fósiles: na combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadoiro, e a miúdo son aínda máis contaminantes posto que a combustión non é tan limpa, emitindo tisnes e outras partículas sólidas. Encádranse dentro das enerxías renovables porque mentres poidan cultivarse os vexetais que as producen, non se esgotarán. Tamén se consideran máis limpas que os seus equivalentes fósiles, porque teoricamente o dióxido de carbono emitido na combustión foi previamente absorbido ao transformarse en materia orgánica mediante fotosíntese. En realidade non é equivalente a cantidade absorbida previamente coa emitida na combustión, porque nos procesos de sementa, recolección, tratamento e transformación, tamén se consome enerxía, coas súas correspondentes emisións.

Ademais, pódese atrapar gran parte das emisións de CO2 para alimentar cultivos de microalgas/certas bacterias e lévedos (potencial fonte de fertilizantes e pensos, sal (no caso das microalgas de auga salobre ou salgada) e biodiésel/etanol respectivamente, e medio para a eliminación de hidrocarburos e dioxinas no caso das bacterias e lévedos (proteínas petrolíferas) e o problema das partículas resólvese coa gasificación e a combustión completa (combustión a moi altas temperaturas, nunha atmosfera moi rica en osíxeno) en combinación con medios descontaminantes das emisións como os filtros e precipitadores de partículas (como o precipitador Cottrel), ou como as superficies de carbón activado. Tamén se pode obter enerxía a partir dos residuos sólidos urbanos e dos lodos das centrais depuradoras e potabilizadoras de auga. Enerxía que tamén é contaminante, pero que tamén o sería en gran medida si non se aproveitase, pois os procesos de pudrición da materia orgánica realízanse con emisión de gas natural e de dióxido de carbono.

 Evolución histórica 

miniatura|Roda de muíño (enerxía hidráulica)
miniatura|Patín de auga (enerxía mecánica humana)
As enerxías renovables constituíron unha parte importante da enerxía utilizada polos humanos desde tempos remotos, especialmente a solar, a eólica e a hidráulica. A navegación a vela, os muíños de vento ou de auga e as disposicións construtivas dos edificios para aproveitar a do sol, son bos exemplos diso.

Co invento da máquina de vapor por James Watt, vanse abandonando estas formas de aproveitamento, por considerarse inestables no tempo e caprichosas e utilízanse cada vez máis os motores térmicos e eléctricos, nunha época en que o aínda relativamente escaso consumo, non facía prever un esgotamento das fontes, nin outros problemas ambientais que máis tarde se presentaron.

Cara á década dos anos 1970 as enerxías renovables consideráronse unha alternativa ás enerxías tradicionais, tanto pola súa dispoñibilidade presente e futura garantida (a diferenza dos combustibles fósiles que precisan miles de anos para a súa formación) como polo seu menor impacto ambiental no caso das enerxías limpas, e por esta razón foron chamadas enerxías alternativas. Actualmente moitas destas enerxías son unha realidade, non unha alternativa, polo que o nome de alternativas xa non debe empregarse.

Segundo a Comisión Nacional de Enerxía española, a venda anual de enerxía do Réxime Especial multiplicouse por máis de 10 en España, á vez que os seus prezos rebaixáronse un 11%.

En España as enerxías renovables supuxeron no ano 2005 un 5,9% do total de enerxía primaria, un 1,2% é eólica, un 1,1% hidroeléctrica, un 2,9% biomasa e o 0,7% outras. A enerxía eólica é a que máis crece.

 As fontes de enerxía 
As fontes de enerxía pódense dividir en dous grandes subgrupos: permanentes (renovables) e temporais (non renovables).

 Non renovables 
Os combustibles fósiles son recursos non renovables: non podemos repoñer o que gastamos. Nalgún momento acabaranse, e talvez sexan necesarios millóns de anos para contar novamente con eles. Son aquelas cuxas reservas son limitadas e esgótanse co uso. As principais son a enerxía nuclear e os combustibles fósiles (o petróleo, o gas natural e o carbón).

 Enerxía fósil 

Os combustibles fósiles pódense utilizar en forma sólida (carbón), líquida (petróleo) ou gasosa (gas natural). Son acumulacións de seres vivos que viviron fai millóns de anos e que se han fosilizado formando carbón ou hidrocarburos. No caso do carbón trátase de bosques de zonas pantanosas, e no caso do petróleo e o gas natural de grandes masas de plancto mariño acumuladas no fondo do mar. En ambos casos a materia orgánica descompúxose parcialmente por falta de osíxeno e acción da temperatura, a presión e determinadas bacterias de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta enerxía.

A enerxía máis utilizada no mundo é a enerxía fósil. Se se considera todo o que está en xogo, é de suma importancia medir con exactitude as reservas de combustibles fósiles do planeta. Distínguense as ”reservas identificadas” aínda que non estean explotadas, e as ”reservas probables”, que se poderían descubrir coas tecnoloxías futuras. Segundo os cálculos, o planeta pode fornecer enerxía durante 40 anos máis (se só se utiliza o petróleo) e máis de 200 (se se segue utilizando o carbón). Hai alternativas actualmente en estudo: a enerxía fisil -nuclear e non renovable-, as enerxías renovables, as pilas de hidróxeno ou a fusión nuclear.

 Enerxía nuclear 

O núcleo atómico de elementos pesados como o uranio, pode ser desintegrado (fisión nuclear) e liberar enerxía radiante e cinética. As centrais termonucleares aproveitan esta enerxía para producir electricidade mediante turbinas de vapor de auga. Obtense ao romper os átomos de minerais radioactivos en reaccións en cadea que se producen no interior dun reactor nuclear.

Unha consecuencia da actividade de produción deste tipo de enerxía, son os residuos nucleares, que poden tardar miles de anos en desaparecer e tardan moito tempo en perder a radioactividade.

 Renovables ou verdes 
Enerxía verde é un termo que describe a enerxía xerada a partir de fontes de enerxía primaria respectuosas co ambiente. As enerxías verdes son enerxías renovables que non contaminan, é dicir, cuxo modo de obtención ou uso non emite subprodutos que poidan incidir negativamente no ambiente.

Actualmente, están cobrando maior importancia a causa do agravamento do efecto invernadoiro e o consecuente quecemento global, acompañado por unha maior toma de conciencia a nivel internacional con respecto a devandito problema. Así mesmo, economías nacionais que non posúen ou esgotaron as súas fontes de enerxía tradicionais (como o petróleo ou o gas) e necesitan adquirir eses recursos doutras economías, buscan evitar dita dependencia enerxética, así como o negativo na súa balanza comercial que esa adquisición representa.

 Principais enerxías renovables 

En principio, as fontes permanentes son as que teñen orixe solar, de feito, sábese que o Sol permanecerá activo por máis tempo que a Terra. Aínda así, o concepto de renovabilidade depende da escala de tempo que se utilice e do ritmo de uso dos recursos.

 Enerxía hidráulica 
miniatura|Central hidroeléctrica

A enerxía potencial acumulada nos saltos de auga pode ser transformada en enerxía eléctrica. As centrais hidroeléctricas aproveitan a enerxía potencial da auga dos ríos para poñer en funcionamento unhas turbinas que moven un xerador eléctrico. Esta enerxía considérase renovable porque non consome a auga senón que só aproveita a súa movemento. É indispensable velar por que a temperatura e a composición da auga sexa igual antes que despois do salto, e así e todo, o feito de acumular auga modifica o ecosistema do río.

 Enerxía eólica 
miniatura|Xeradores eólicos de enerxía.

Cerca do 2% de enerxía que chega do Sol a Terra transfórmase en enerxía cinética do aire en movemento, é dicir vento, na atmosfera. Un 35% desta enerxía, disipada, atópase na capa atmosférica situada a un quilómetro da Terra A enerxía eólica é a enerxía obtida mediante a utilización desta enerxía mecánica, xerada por correntes de aire que se despraza debido ás diferenzas locais de presión.

O vento utilizouse desde antigo para mover as aspas dos muíños, e actualmente utilízase ademais para mover aeroxeradores, que non son máis que muíños que moven unha turbina de eixe horizontal, conectada a un xerador que produce enerxía eléctrica. Os aeroxeradores poden agruparse en parques eólicos. Hainos en terra firme e tamén sobre plataformas fondeadas no mar. Tamén hai outros tipos de aeroturbinas, que poden ser de eixe vertical, con dúas palas, multipás, con rotor a sotavento e de diferentes tamaños; de uso individual en grandes instalacións que xeran electricidade a grande escala.

 Enerxía solar 

O Sol ten unha potencia da orde de 4.10 26 Watt s. A súa enerxía chega á Terra de xeito moi difundido, sendo fonte de vida e orixe da maioría das outras formas de enerxía na Terra. A radiación solar ten un valor de potencia que varía coa altitude, o clima, a latitude e segundo as condicións atmosféricas e o momento do día e das estacións. Pódese recoller directa, difundida (polas nubes, polo aire) ou reflectida polo chan.

Recollela con paneis solares ou con colectores solares para transformala en enerxía térmica (enerxía solar térmica) ou en enerxía eléctrica (enerxía solar termoeléctrica e enerxía solar fotovoltaica, a obtida con paneis fotovoltaicos). Nas centrais térmicas solares utilízase a enerxía térmica dos colectores solares para xerar electricidade. Tamén se usa en sistemas pasivos, sobre todo na arquitectura (véxase Arquitectura bioclimática). Existen fornos solares de alta temperatura e desde hai anos moitos aparellos electrónicos (calculadoras etc.) e xoguetes poden funcionar con enerxía solar. Como curiosidade creáronse cociñas solares e outros aproveitamentos orixinais.

 Enerxía xeotérmica 
miniatura|Planta de enerxía xeotérmica

A calor do interior da Terra (5000 °C) débese a varios factores, entre os que destacan o gradiente xeotérmico e a calor radioxénica . A enerxía xeotérmica é aquela enerxía que pode ser obtida polo ser humano mediante o aproveitamento da calor do interior da Terra. A grande escala pódese usar para obter auga quente sanitaria (calefacción, lavar roupa etc.), enerxía térmica industrial ou ben para producir electricidade, a partir do vapor quente que se fai pasar por unha turbina. A pequena escala ten usos moi diversos, segundo a diferenza de temperaturas conseguida. A potencia eléctrica mundial a partir de enerxía xeotérmica é da orde dos 4.700 M W eléctricos e para usos térmicos duns 7.000MW térmicos.

Nalgunhas zonas do planeta, preto da superficie, as augas subterráneas poden alcanzar temperaturas de ebulición, e, xa que logo, servir para quentar.

 Enerxías dos mares e océanos 
miniatura|Central eléctrica mareomotriz.

Os mares e océanos teñen un gran potencial enerxético co que os humanos esperan poder obter electricidade e enerxía útil. Suscitouse, en fase conceptual e algúns prototipos, fundamentalmente as seguintes tecnoloxías: A enerxía mareomotriz, orixinada polas forzas gravitacionais entre a Lúa, a Terra e o Sol, e que pode aproveitarse en lugares estratéxicos, como golfos, baías ou estuario s utilizando turbinas hidráulicas que se interpoñen no movemento natural das augas, xunto con mecanismos de canalización e depósito, para obter movemento nun eixe. A enerxía das ondas, producida polo movemento das ondas. A enerxía debida ao gradiente térmico oceánico é a que aproveita a pequena diferenza de temperaturas entre a superficie do mar e augas máis profundas. A enerxía das correntes mariñas poderíase aproveitar a partir de parques eólicos submarinos, que aproveitarían as correntes horizontais do medio mariño do mesmo xeito que se fai co vento en terra firme. Tamén se propuxo aproveitar a diferenza de salinidade entre os ríos e o mar para conseguir potencia osmótica ou enerxía azul.Enerxía do mar  Instituto español de diversificación e aforro de enerxía, IDAE. (en castelán)

Biomasa e os agrocombustibles 
miniatura|220px|Campo de colza: para a alimentación humana ou para uso como carburante?

A biomasa son os restos vexetais e animais que se poden aproveitar para a produción de enerxía por combustión. O biogás, o bioetanol e o biodiesel pódense considerar produtos secundarios obtidos a partir de biomasa, e consideralos como tal. 

Arguméntase que a produción de biomasa ten un tempo de produción curto, en comparación cos recursos fósiles. Algúns sectores industriais considérana unha enerxía renovable. Os produtos como o agroetanol e o agrodiesel publicítanse como sostibles por efectos como a redución de lixo ou o reaproveitamento de recursos. Eventualmente clasifícanse como agrocombustibles no sector empresarial e etiquétanse mercadotecnicamente como "bio" ou "ecolóxicos".

Porén, non existen un consenso científico xa que implican unha liberación neta de carbono á atmosfera, unha maior degradación dos solos, aumento dos monocultivos e perda de biodiversidade, e un risco para as zonas que precisan da conservación da biodiversidade.Après le pétrole. La nouvelle économie écologique, d'Élise Rebut i Ludovic François. Ed. Ellipses. (en francès) ISBN 978-2-7298-5212-2Les agrocarburants, mythe ou réalité? artcile de F. Dambrine i P. Sylvestre publicat a Dévelopement durable, núm. 1, outubro de 2007 (en francès)

A biomasa pódese cultivar e obter máis rapidamente que o petróleo. Porén, nin adicando todas as terras cultivables do planeta o cultivo de biomasa podería xerar a suficiente enerxía como para substituír a que actualmente se obtén do petróleo ou o gas natural. Por iso se considérase unha enerxía esgotable e non renovable.

 Polémicas 
Existe certa polémica sobre a inclusión da incineración (dentro da enerxía da biomasa) e da enerxía hidráulica (a grande escala) como enerxías verdes, polos impactos ambientais negativos que producen, aínda que se trate de enerxías renovables.

O status de enerxía nuclear como «enerxía limpa» é obxecto de debate. En efecto, aínda que presenta unha das máis baixas taxas de emisións de gases de efecto invernadoiro, xera residuos nucleares cuxa eliminación non está aínda resolta. Segundo a definición actual de "residuo" non se trata dunha enerxía limpa.

Aínda que as vantaxes deste tipo de enerxías son notorias, tamén causou diversidade na opinión pública. Por unha banda, colectivos ecoloxistas como Greenpeace, alzaron a voz sobre o impacto ambiental que estas poden chegar a causar no ambiente, e tamén sobre o negocio que moitos viron neste novo sector. Este colectivo xunto con outras asociacións ecoloxistas rexeitaron o impacto que enerxías como a eólica causan na contorna. Para iso propuxeron que os xeradores se instalasen no mar obtendo maior cantidade de enerxía e evitando a contaminación paisaxística. Agora ben, estas alternativas foron rexeitadas por outros sectores, principalmente o empresarial, debido ao seu alto custo económico e tamén, segundo os ecoloxistas, polo afán de monopolio das empresas enerxéticas. Os empresarios en cambio defende a necesidade de tal impacto pois desa forma os custos son menores e xa que logo o prezo a pagar polos usuarios é máis baixo.

 Vantaxes 
miniatura|O Sol e o vento son dúas fontes de enerxía renovable
miniatura|Residuos radioactivos dunha central nuclear. Os das renovables son menos perigosos e en cantidades menores.
 Abundancia das fontes 
As fontes de enerxía renovables son distintas ás de combustibles fósiles ou centrais nucleares debido á súa abundancia. Considérase que o Sol proverá enerxía durante os próximos catro mil millóns de anos. O vento, a calor do interior da terra e a enerxía dos saltos de auga e das mareas en principio prevese que teñan un tempo de vida superior á da especie humana .

 Menor custo das fontes 
A irradiación solar, o vento, o acceso a capas máis interiores da terra e o paso da auga son fontes máis económicas que a madeira, o carbón, o gas, o petróleo e o uranio. Esta diferenza económica, e sobre todo o feito de que as fontes poidan ser gratuítas (nalgúns casos, como a hidráulica, hai que ter en conta o custo de oportunidade, por exemplo, así como o custo do chan en que se sitúen as instalacións de xeración) e en todo caso que non se poidan comprar e vender directamente, ten importantes consecuencias sociais a nivel mundial.

 Menor cantidade de emisións e residuos 
Algunhas fontes renovables non emiten dióxido de carbono adicional á atmosfera, salvo os necesarios para a súa construción e funcionamento. As fontes de enerxía non combustibles non producen gases de efecto invernadoiro nin outras emisións, contrariamente ao que ocorre cos combustibles, sexan fósiles ou renovables. A biomasa xera máis residuos por caloría obtida que os combustibles clásicos e de momento, algunhas fontes de enerxías renovables en vías de investigación tamén emiten unha gran cantidade de emisións no proceso de obtención de enerxía.

As enerxías renovables "puras" non adoitan xerar residuos perigosos, como ocorre con, por exemplo, a enerxía para fisión nuclear de uranio. Con todo, algunhas delas, en especial combustibles a base de helio ou de enerxía nuclear con auga (deuterio, en realidade), a biomasa etc. necesitan enerxía para ser producidas, e parte desta provén de centrais nucleares de uranio. A biomasa ademais xera cinzas e pode xerar tamén monóxido de carbono e outras substancias comúns co carbón, o gas natural e o petróleo.

 Inconvenientes 
 Custo económico elevado da enerxía 
miniatura|Aeroxeradores no Pindo.
Un dos motivos principais polos que se opta por outras fontes de enerxía, e particularmente os combustibles fósiles, é simplemente porque, por moito que o sol e o vento, por exemplo, sexan gratuítos, a enerxía obtida a partir de fontes renovables resulta a máis cara, aínda que as outras primarias se obteñan a partir de produtos (petróleo, uranio etc.) máis caros.Anàlisi química quantitativa, de Daniel Harris, Salvador Alegret i Elisabeth Bosch. Editorial Reverte, 2006 ISBN 978-84-291-7223-2  Ata sen ter en conta os custos de investimento que representa unha nova instalación para unha enerxía renovable e o enorme custo que pode representar actualizar (modificar) certas tecnoloxías, por exemplo os transportes, o prezo por unidade de enerxía é máis caro se esta é renovable se é de orixe fósil ou nuclear. Das renovables, a máis competitiva en canto a prezo é a enerxía hidráulica, e efectivamente o uso que se fai en Galicia é superior o das outras.

A unidade de enerxía custa máis de cincuenta veces máis se é de orixe renovable que noutro caso. En concreto, en 1995 a media de prezo de todas as renovables era de 0'089 dólares para cada quilo vatio-hora de enerxía, mentres que un kilovatio-hora de enerxía a partir de fósiles (carbón, petróleo e derivados, gas natural) custaba entre 0'001 $ e 0'005 $, e o prezo do kilovatio-hora a partir de enerxía nuclear permanecía no mesmo orde de magnitude. Concretamente, por exemplo, o prezo que pagaron as empresas estadounidenses en 1995 para cada kilovatio-hora foi de 0'007 $ para a hidráulica, 0'115 $ para a xeotérmica e para a eólica, e 0'160 $ para a solar.C.M. Cooney, Can renewable energy survive deregulation?, Environmental Science and Technology, 1999 (en inglés)

Este inconveniente converterase aos poucos nunha vantaxe comparativa a medida que os combustibles fósiles se fagan, debido á súa crecente escaseza, máis caros. É tamén unha diferenza que os gobernos poden potenciar, achegando máis o custo social ao custo económico, é dicir encarecendo suficientemente os carburantes fósiles, unha medida nada popular.

 Enerxía difusa 
Un problema inherente ás enerxías renovables é a súa natureza difusa. Xa que certas fontes de enerxía renovable proporcionan unha enerxía dunha intensidade relativamente baixa, distribuída sobre grandes superficies, son necesarios novos tipos de "centrais" para convertelas en fontes utilizables. Para 1000 kWh de electricidade, consumo anual per cápita nos países occidentais, o propietario dunha vivenda situada nunha zona nubrada de Europa debe instalar oito metros cadrados de paneis fotovoltaicos, supondo un rendemento enerxético medio do 12,5%.

Con todo, con catro metros cadrados de colector solar térmico, un fogar pode obter gran parte da enerxía necesaria para auga quente sanitaria.
 Cantidade irregular e incontrolable da enerxía obtida 
miniatura|220px|Curva de produción do vento (azul) e a demanda de electricidade (en vermello) durante a última quincena do mes de novembro onde se pode ver a carencia de enerxía.
As enerxías renovables son aleatorias, varían ao longo do tempo dun xeito que en principio non é previsible e que case nunca coincide coa demanda ou necesidade da enerxía (eléctrica, térmica,...) que queremos obter. Un exemplo clásico é o da enerxía solar térmica, obtemos máis cando fai máis calor e quizais non necesitamos, e en cambio no inverno, que é cando máis nos interesa, obtemos sempre menos, xa que a radiación solar é menor. A produción de enerxía eléctrica permanente esixe medios de almacenamento, por exemplo sistemas hidráulicos de almacenamento por bomba, baterías, futuras pilas de combustible de hidróxeno etc. Estes deben poder almacenar a enerxía suficiente, que non sempre posible. Por exemplo, no exemplo anterior, a enerxía solar térmica doméstica pódese almacenar como máximo para unha semana, pero no inverno é fácil que haxa sete ou máis días con pouco sol polo que nos quedariamos sen enerxía.

Así pois, debido ao elevado custo do almacenamento da enerxía, un pequeno sistema autónomo, que non requira outro tipo de enerxía alternativo (eléctrica da rede, por exemplo) para cando falle a renovable, resulta raramente económico, excepto en situacións illadas, cando a conexión á rede de enerxía implica custos máis elevados.

 Distribución xeográfica irregular 
miniatura|220px|A irradiación solar no mundo
Como ocorre co gas, o uranio ou o petróleo, a diversidade xeográfica dos recursos renovables é tamén significativa. Algúns países e rexións dispoñen de ríos aptos para instalar centrais hidráulicas e outras non, tampouco están todos a veira do mar, nin teñen a mesma radiación solar ou bastante cantidade de vento como para poder utilizar a eólica.

Algúns países dispoñen de recursos importantes preto dos centros principais de vivendas onde a demanda de electricidade é importante. A utilización de tales recursos a grande escala necesita, con todo, investimentos considerables nas redes de transformación e distribución, así como a propia produción.

 Contaminación atmosférica, acuífera e do solo 
 Biomasa 
miniatura|220px|esquerda|O bioetanol faise a partir de cultivos de consumo animal e humano, como o trigo, o millo, a remolacha ou a cana de azucre.
A biomasa produce maior cantidade de dióxido de carbono por unidade de enerxía producida que os equivalentes fósiles, polo que resulta máis contaminante que estes. Por outra banda, como o cultivo da biomasa non se fai para fins alimenticios, as leis actuais permiten utilizar alí fertilizante e outras substancias químicas moi contaminantes, incluso tóxicas, que pasan ao solo, á auga e á atmosfera.

Esta demostrado un aumento xeral dos prezos dos cereais, tamén usados para a alimentación, debido o seu aproveitamento para a produción de biocombustibles. Os terreos dedicados a este cultivo non poden empregarse para a produción de alimentos, e sobre todo o seu ciclo de renovación é demasiado lento en comparación á rapidez do seu consumo.

Tampouco se considera desexable a curta masiva de árbores para a obtención de leña (un tipo de biomasa) como combustible de uso xeneralizado, nin por sustentibilidade nin polo balance resultante de dióxido de carbono.

 Xeotérmica 
miniatura|220px|Parte da instalación xeotérmica
A enerxía xeotérmica non só se atopa moi restrinxida xeograficamente senón que algunhas das súas fontes son consideradas contaminantes. Isto é debido a que a extracción de auga subterránea a alta temperatura xera o arrastre á superficie de sales e minerais non desexados e tóxicos.

No caso de que sexa viable (sen problemas de toxicidade etc.) O impacto paisaxístico que xera é notable, debido sobre todo os quilómetros de tubos dun metro de diámetro que van cara á central térmica, como ocorre por exemplo na Central Xeotérmica de Larderello, en Pisa.

 Contaminación visual 
miniatura|esquerda|Aeroxeradores
Un inconveniente das enerxías renovables é o seu impacto visual no ambiente local. Por exemplo, algunhas persoas non atopan estéticos os grandes parques de xeradores eólicos no horizonte dunha paisaxe natural, as grandes instalacións solares eléctricas fora das cidades ou as instalacións hidráulicas nos ríos en plena natureza.

 Contaminación acústica 
A contaminación acústica prodúcese sobre todo nas centrais hidroeléctricas e nos aeroxeradores de enerxía eólica. Afecta aos humanos e a ecosistema no que se atopan. A captación de enerxía solar en si mesma é silenciosa, pero non sempre o son todos os compoñentes das súas instalacións. A enerxía do mar obtense a partir de sistemas instalados dentro da auga, e xa que logo non son audibles para o oído do ser humano, pero non sabemos como pode afectar aos mamífero e outras especies submarinas.
 Danos ao ecosistema 
miniatura|Paso da auga dun río a través dunha central hidroeléctrica
Algúns sistemas de enerxía renovable xeran problemas ecolóxicos particulares: Así pois, os primeiros aeroxeradores eran perigosos para os paxaros, agora deséñanse deixando corredores para que os danos sexan menores. As centrais hidroeléctricas poden crear obstáculos á emigración de certos peixes, un problema serio en moitos ríos do mundo, por exemplo, nos do noroeste de Norteamérica que desembocan no océano Pacífico reduciuse a poboación de salmóns drasticamente a causa diso.

 Consecuencias socioeconómicas 
Algunhas características das enerxías renovables levan a consecuencias que poden ser consideradas positivas ou negativas, e polo tanto vantaxes ou inconvenientes, segundo a ética, a ideoloxía e os intereses persoais de cada un.
 Diferentes fontes 
Como se comentou previamente no apartado Menor custo das fontes, o feito de que as materias primas sexan de libre acceso ou máis económicas, incluso o feito de que sexan diferentes, contribúe á igualdade económica ligada á enerxía entre países do primeiro e do terceiro mundo, e en particular afecta negativamente aos propietarios de industrias e empresas relacionadas coa extracción, produción, distribución e venda de madeira, carbón, petróleo e os seus derivados, gas natural e gas butano, uranio enriquecido etc.

Tamén afecta o feito de que estas novas fontes estean diferentemente distribuídas na Terra, de modo que, por exemplo, unha rexión con poucos combustibles fósiles pode ter moito sol, ou vento ou ata unha gran suma de fontes renovables diversas; mentres que noutros lugares ocorre á inversa. Isto pode implicar que algúns actuais vendedores de enerxía, nun futuro no que a maioría da enerxía fóra de orixe renovable, pasen a ser compradores, e viceversa. Ou pode ocorrer, por exemplo, que unhas poucas persoas do primeiro mundo acumulen unha gran cantidade de territorio do terceiro mundo para usalo, para, por exemplo, captar enerxía solar, e vendela no mesmo país no que a captan, países que quizais terán que renunciar a ter campos de cultivo ou dedicados á gandería para ter os captadores de enerxía.
 Diferente administración das redes eléctricas 
Se a produción de enerxía eléctrica a partir de fontes renovables se xeneralizase, os sistemas de distribución e transformación non serían para os grandes distribuidores de enerxía eléctrica, pero funcionarían para equilibrar localmente as necesidades de electricidade das pequenas comunidades. Os que teñen enerxía en excedente venderían aos sectores deficitarios, é dicir, a explotación da rede debería pasar dunha "xestión pasiva" onde se conectan algúns xeradores e o sistema é impulsado para obter a electricidade "descendente" cara ao consumidor, a unha xestión "activa", onde se distribúen algúns xeradores na rede, debendo supervisar constantemente as entradas e saídas para garantir o equilibrio local do sistema. Isto esixiría cambios importantes na forma de administrar as redes.

Con todo, o uso a pequena escala de enerxías renovables, que a miúdo pode producirse "in situ", diminúe a necesidade de dispoñer de sistemas de distribución de electricidade. Os sistemas correntes, raramente rendibles economicamente, revelaron que un fogar medio que dispoña dun sistema solar con almacenamento de enerxía, e paneis dun tamaño suficiente, só ten que recorrer a fontes de electricidade exteriores algunhas horas por semana. Xa que logo, os que avogan pola enerxía renovable pensan que os sistemas de distribución de electricidade deberían ser menos importantes e máis fáciles de controlar.

 As fontes de enerxía renovables hoxe en día 
miniatura|Central hidroeléctrica.
As enerxía renovables representan un 20 % do consumo mundial de electricidade, sendo o 90 % de orixe hidráulico. O resto é moi marxinal: biomasa 5,5 %, xeotérmica 1,5 %, eólica 0,5 % e solar 0,5 %.

Ao redor dun 80 % das necesidades de enerxía nas sociedades industriais occidentais céntranse en torno á industria, a calefacción, a climatización dos edificios e o transporte (coches, trens, avións). Con todo, a maioría das aplicacións a grande escala da enerxía renovable concéntrase na produción de electricidade.

En España, as renovables foron responsables do 19,8 % da produción eléctrica. A xeración de electricidade con enerxías renovables superou no ano 2007 á de orixe nuclear.Las renovables fueron responsables del 19,8 % de la producción eléctrica de nuestro país - IDAE, Instituto para la Diversificacion y Ahorro de la Energía  

Nos Estados Unidos, en 2011 a produción de enerxía renovable superou por vez primeira á nuclear, xerando un 11,73 % do total da enerxía do país. Un 48 % da produción de enerxías renovables proviña dos biocombustíbeis, e un 35 % das centrais hidroeléctricas, sendo o outro 16 % eólico, xeotérmico e solar.EIA Report: Renewables Surpass Nuclear Output  
 Rendibilidade económica 
miniatura|Aeroxeradores na serra del Tallat.
A posta en marcha dunha instalación de enerxía renovable require, como para calquera outra instalación, facer un balance económico. Hai tecnoloxías que son viables (é dicir, posibles) desde un punto de vista puramente técnico pero que non se poden levar a cabo por que economicamente non valen a pena. Un parque eólico, por exemplo, é un negocio que non levará a cabo se os gastos do investimento inicial máis o mantemento son superiores aos ingresos económicos que se esperan facer pola venda da electricidade obtida.

Grazas aos acordos do protocolo de Kyoto, en 2008 en España houbo axudas para a instalación de placas solares domésticas, que tiñan que ter por lei unha eficiencia enerxética mínima para que puidesen ser amortizadas nun intervalo de tempo razoable e non máis tarde do seu propio tempo de vida . Estas axudas (subvencións para os custos de instalacións, obrigación de compra destas enerxías antes que as de orixe fósil, un prezo de compra competitivo da electricidade de orixe renovable etc.) foron moi modificadas por unha serie de real decretos e posteriormente anuladas progresivamente durante os seguintes gobernos, ata a súa completa desaparición en xaneiro de 2012. No 2012 en España as enerxías renovables están equiparadas ás fósiles e menos protexidas que a nuclear. Isto fai que hoxe en día a enerxía solar fotovoltaica non sexa economicamente viable. Varias plataformas que loitan por desenvolvemento sustentable piden o chamado "balance neto", que consistiría en que os produtores particulares de enerxía solar (é dicir as familias que teñan instalados paneis solares para xerar electricidade na súa casa) poidan vender á rede eléctrica, no canto de ter que tirar, o excedente de electricidade obtida. Isto faría economicamente viable esta fonte de enerxía a pequena escala, por exemplo a eólica para particulares. Potenciaría un tipo de modelo enerxético máis autónomo, menos dependente dos grandes oligopolios privados e propiciaría que o prezo da electricidade a particulares en xeral fose máis competitiva economicamente.

 Viabilidade técnica 
miniatura|O teorema de Carnot explica que ningunha máquina pode transformar enerxía sen perder irreversiblemente unha parte
Unha tecnoloxía ou as súas aplicacións, en xeral e tamén no caso particular das enerxías renovables, é rendible ou viable tecnicamente se é posible. No caso particular da enerxía éo se, na práctica e despois de todos os procesos necesarios, a cantidade de enerxía obtida ao final é maior que a usada ao longo de todos estes procesos. Hai que ter en conta que en cada transformación dun tipo de enerxía a outra pérdese unha cantidade moi importante, en forma de calor e de enerxía chamada non útil, que se perde sempre por motivos de leis físicas que non se poden cambiar. Ademais, ao pasar da teoría á práctica, sempre hai outras perdas ligadas ao proceso e á "realidade". Pódese tentar mellorar as eficiencias dalgúns procesos, pero o límite ideal, ou máximo alcanzable, é baixo. Na práctica, a maioría das turbinas de vapor non operan a máis do 40% de eficiencia ou, mesmo, non se chega ao 10% noutros tipos de transformacións.

Isto significa, por exemplo, que unha transformación de enerxía solar a eléctrica e logo a calorifica (por exemplo a un radiador) terá sempre un rendemento técnico moito menor (e por tanto tamén económico) que o dunha que vai directamente de solar a calor. Un coche que funciona con enerxía eléctrica, que foi producida previamente nunha central térmica, consome moito máis petróleo que un que o queima directamente ( gasóleo ou gasolina). A enerxía obtida a través de biomasa producida con grandes cantidades de enerxía fósil e dicir, de vexetais que foi necesario cultivar e por tanto regar con auga (que non é un produto renovable, neste caso), consome moito máis gas, petróleo e auga que a enerxía obtida pola combustión interna directamente do gas ou do petróleo; e ademais socialmente é moito menos sustentable, xa que os campos dedicados ao cultivo de vexetais para combustible non se poden dedicar a, por exemplo, cultivar alimentos e preservar a flora e a fauna local.

Ademais, no caso da maioría das enerxías renovables a eficiencia técnica máxima que pode alcanzar o aparello (central ou parque) non se dá nunca, ou de cando en cando, en realidade, xa que se terían que dar as condicións óptimas ambientais. Non podemos evitar que o ceo estea nubrado, ou que os días sexan máis curtos ou que a radiación solar no inverno sexa menos perpendicular aos paneis solares. Por exemplo, non se pode provocar que continuamente faga vento xusto onde hai un muíño e na dirección máis eficiente.

 Produción de enerxía 
As enerxías renovables actuais nunca poden representar o 100% da produción enerxética, xa que a produción depende de factores xeográficos e climáticos (vento, sol, choiva) non  controlables, o que obriga a ter preparado un "plan  B" nos momentos en que a demanda é superior á produción. Neste sentido o desenvolvemento da enerxía xeotérmica pode axudar nalgúns dos momentos val e dicir da enerxía consumida durante a noite. O récord de máxima produción eléctrica diaria mediante enerxía eólica en España foi de 278.507  MWh o 4 de maio de 2010, este día a enerxía eólica puido cubrir o 40% da demanda total de electricidade (sumando as enerxías solar, hidráulica e eólica alcanzouse o 55% do total), aínda que habitualmente a porcentaxe é moi inferior. Por exemplo, a media de abril, que é un mes bastante  ventoso, do 2010, a porcentaxe de electricidade producida en España a partir de enerxía eólica foi do 13%.

Greenpeace presentou un informeGarcía Ortega, Jose Luis et al. (2006) Renovables 100 %. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular viabilidad económica Greenpeace . no que sostén que a utilización de enerxías renovables para producir o 100 % da enerxía é tecnicamente viable e economicamente asumible, polo que, segundo a organización ecoloxista, o único que falta para que en España se deixen de lado as enerxías sucias, é necesaria vontade política. Para logralo, son necesarios dous desenvolvementos paralelos: das enerxías renovables e da eficiencia enerxética (eliminación do consumo superfluo).La ONU hará una cumbre contra el cambio climático - 20minutos.es 

Por outro lado, un 64 % dos directivos das principais utilities consideran que no horizonte do 2018 existirán tecnoloxías limpas, accesibles e renovables de xeración local, o que obrigará ás grandes corporacións do sector a un cambio de mentalidade.La tecnología revolucionará la producción eléctrica en 10 años  

A produción de enerxías verdes vai en aumento non só polo desenvolvemento da tecnoloxía, fundamentalmente no campo da solar, senón tamén por claros compromisos políticos. Así, o Ministerio de Industria, Enerxía e Turismo de España prevé que as enerxías verdes alcancen os 83.330 MW, fronte os 32.512 MW actuais, e poidan cubrir o 41 % da demanda eléctrica no 2030.Industria prevé que las renovables cubran 41 % de la demanda eléctrica en 2030. Terra Actualidade - EFE. Publicado o 2007-12-11. Con acceso el 27/04/2015.  Para alcanzar dita cota, prevese alcanzar previamente o 12 % de demanda eléctrica abastecida por enerxías renovables no 2010 e o 20 % no 2020.La prospectiva de Industria para 2030 contempla triplicar la energía eólica y mantener la nuclear Europa Press. Publicado el 2007-12-11. Con acceso o 27/04/2015.  

O autoconsumo de electricidade renovábel está contemplado no Real Decreto 1699/2011, de 18 de novembro, polo que se regula a conexión a rede de instalacións de produción de enerxía eléctrica de pequena potencia.Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia. 

 Notas 

 Véxase tamén 

 Bibliografía 

 Aitken, Donald W. (2010). Transitioning to a Renewable Energy Future, Sociedade Internacional de Enerxía Solar, xaneiro, 54 páxinas.
 Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani: Energy for a Sustainable World – From the Oil Age to a Sun-Powered Future, Wiley-VCH 2011, ISBN 978-3-527-32540-5.
 Armstrong, Robert C., Catherine Wolfram, Robert Gross, Nathan S. Lewis, e M.V. Ramana et al. The Frontiers of Energy, Nature Energy, Vol 1, 11 de xaneiro de 2016. 
ESMAP (2016). Assessing and Mapping Renewable Energy Resources, The World Bank: Washington, D.C..
 HM Treasury (2006). Stern Review on the Economics of Climate Change, 575 páxinas.
 International Council for Science (c2006). Discussion Paper by the Scientific and Technological Community for the 14th session of the United Nations Commission on Sustainable Development, 17 páxinas.
 Axencia Internacional da Enerxía (2006). World Energy Outlook 2006: Summary and Conclusions, OECD, 11 páxinas.
 International Energy Agency (2007). Renewables in global energy supply: An IEA facts sheet, OECD, 34 páxinas.
 International Energy Agency (2008). Deploying Renewables: Principles for Effective Policies, OECD, 8 páxinas.
 International Energy Agency (2011). Deploying Renewables 2011: Best and Future Policy Practice, OECD.
 International Energy Agency (2011). Solar Energy Perspectives, OECD.
 Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (ed): Renewable energy. Technology, economics and environment, Springer, Berlin/Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-70947-3.
 Lovins, Amory (2011). Reinventing Fire: Bold Business Solutions for the New Energy Era, Chelsea Green Publishing, 334 páxinas.
 Makower, Joel, Ron Pernick e Clint Wilder (2009). Clean Energy Trends 2009, Clean Edge.
 National Renewable Energy Laboratory (2006). Non-technical Barriers to Solar Energy Use: Review of Recent Literature, Technical Report, NREL/TP-520-40116, setembro, 30 páxinas.
 Volker Quaschning: Understanding Renewable Energy Systems. Earthscan, Londres, 2nd edition 2016, ISBN 978-113878-196-2.
 REN21 (2008). Renewables 2007 Global Status Report, París: REN21 Secretariat, 51 páxinas.
 REN21 (2009). Renewables Global Status Report: 2009 Update, París: REN21 Secretariat.
 REN21 (2010). Renewables 2010 Global Status Report, París: REN21 Secretariat, 78 páxinas.
 REN21 (2011). Renewables 2011: Global Status Report, París: REN21 Secretariat.
 REN21 (2012). Renewables 2012: Global Status Report, París: REN21 Secretariat.
 Renewable Power Generation Costs in 2014 (febreiro de 2015), Axencia Internacional das Enerxías Renovables.   Executive summary (8 páxinas).   More concise summary (3 páxinas).
 REN21 (2016). Renewables 2016 Global Status Report: key findings, Renewable Energy Policy Network for the 21st century.

 Outros artigos 
 Fonte de enerxía
 Enerxía fósil
 Enerxía solar
 Quecemento global

 Ligazóns externas 
 Instituto enerxético de Galicia
 Instituto para la diversificación de la energía
 Blog con contidos de enerxía solar


Categoría:Artigos que toda Wikipedia debería ter (Tecnoloxía)