¿Qué son las energías renovables y cómo transforman el suministro eléctrico global?

En este artículo se analiza en profundidad el concepto de las energías renovables, su evolución histórica, las principales tecnologías de aprovechamiento, sus costos económicos actuales, así como los retos ambientales y de integración en las redes eléctricas modernos.

¿Cómo se definen las energías renovables y cuáles son sus fuentes principales?

Se denomina energía renovable a aquella que se obtiene a partir de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre estas fuentes se encuentran la energía solar, la eólica, la geotérmica, la hidroeléctrica, la mareomotriz, la biomasa y los biocombustibles.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) define la energía renovable como aquella que se deriva de procesos naturales que se reabastecen constantemente, proviniendo directa o indirectamente del sol o del calor generado en la profundidad de la Tierra. A diferencia de los combustibles fósiles, su explotación local reduce la dependencia de las importaciones energéticas.

Cuál ha sido la evolución histórica en el aprovechamiento de estas fuentes?

Las energías renovables han constituido una parte fundamental de la energía utilizada por la humanidad desde tiempos remotos, especialmente la solar, la eólica y la hidráulica mediante la navegación a vela, los molinos de viento o el diseño arquitectónico orientado al aprovechamiento de la luz solar.

Con la invención de la máquina de vapor a finales del siglo XVIII, el uso de estas fuentes tradicionales disminuyó debido a su dependencia de las condiciones climáticas. Sin embargo, en la década de 1970 resurgieron como una alternativa real ante el agotamiento potencial de los recursos fósiles y la necesidad de mitigar los impactos ambientales.

De qué manera se clasifican las tecnologías de energía limpia?

Las fuentes de energía renovable se dividen principalmente en tecnologías no contaminantes o limpias y fuentes basadas en biomasa. Las primeras aprovechan flujos naturales continuos como la radiación solar, el viento, el calor terrestre y las corrientes hídricas o marinas sin alterar químicamente la atmósfera mediante combustión.

Por otro lado, la biomasa y los biocombustibles se obtienen a partir de materia orgánica. Aunque su combustión libera dióxido de carbono, se consideran renovables porque teóricamente dicho gas fue absorbido previamente por los vegetales durante su crecimiento mediante la fotosíntesis.

Cómo funcionan la energía solar y la energía eólica en la actualidad?

La energía solar transforma la radiación del sol en electricidad mediante paneles fotovoltaicos o en calor utilizando colectores térmicos. Por su parte, la energía eólica aprovecha la energía cinética de las masas de aire mediante aerogeneradores provistos de palas que hacen girar un generador eléctrico.

Ambas tecnologías han experimentado un crecimiento exponencial y una reducción drástica en sus costos de instalación, convirtiéndose en el núcleo principal de la expansión de la capacidad renovable en todo el mundo.

Qué papel desempeñan la energía hidráulica y la geotérmica?

La energía hidroeléctrica aprovecha la energía potencial y cinética de los saltos de agua en ríos mediante presas y turbinas, aportando una fracción significativa del suministro mundial de electricidad y permitiendo una rápida capacidad de respuesta ante variaciones de la demanda.

La energía geotérmica, por su parte, extrae el calor del interior de la Tierra a través de fluidos subterráneos o vapor. A diferencia de la solar y la eólica, las plantas geotérmicas operan con un ritmo constante e independiente de las condiciones meteorológicas.

Cuáles son los costos económicos y las ventajas de las energías limpias?

Los costos de generación de las energías renovables han disminuido de forma notable en las últimas décadas. Según informes de la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA), la mayor parte de la nueva capacidad renovable instalada en los últimos años presenta costos inferiores a los de la opción más barata basada en combustibles fósiles.

Además de la competitividad económica, estas fuentes proporcionan diversificación geográfica y evitan las emisiones directas de gases de efecto invernadero durante su operación, contribuyendo de manera directa a los objetivos internacionales de neutralidad de carbono.

Qué desafíos e impactos ambientales presentan estas instalaciones?

A pesar de sus múltiples beneficios, el despliegue de las energías renovables enfrenta retos técnicos y ambientales. La naturaleza intermitente de la energía solar y eólica exige el desarrollo de sistemas avanzados de almacenamiento energético y una gestión activa de las redes eléctricas.

Asimismo, algunas infraestructuras pueden generar impactos locales sobre el paisaje, la avifauna en el caso de los aerogeneradores, o modificaciones en los ecosistemas fluviales en grandes proyectos hidroeléctricos, lo que requiere rigurosas evaluaciones de impacto ambiental.

Fuentes & Further Reading

• Secretariat, REN21. REN21 Renewables Global Status Report. REN21, 2019. Disponible en: https://www.ren21.net/reports/global-status-report/
• Ritchie, Hannah; Roser, Max; Rosado, Pablo. Renewable Energy. Our World in Data, 2024. Disponible en: https://ourworldindata.org/renewable-energy
• International Renewable Energy Agency (IRENA). Renewable Power Generation Costs in 2022. IRENA, 2023. Disponible en: https://www.irena.org/
• Agencia Internacional de la Energía (IEA). Renewables 2022 – Analysis and Executive Summary. IEA, 2022. Disponible en: https://www.iea.org/reports/renewables-2022/executive-summary
• Organización de las Naciones Unidas (ONU). Energías renovables: energías para un futuro más seguro. ONU. Disponible en: https://www.un.org/es/climatechange/raising-ambition/renewable-energy