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LAS ENERGÍAS ALTERNATIVAS, ¿UNA OPORTUNIDAD PARA COLOMBIA?

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ASPECTOS PRINCIPALES DE LAS ENERGÍAS ALTERNATIVAS Y RENOVABLES

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ASPECTOS PRINCIPALES DE LAS ENERGÍAS ALTERNATIVAS Y RENOVABLES

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Tipo de energía

1.      Energía no renovable

Se encuentra de forma subterránea o terrestre y se tratan de recursos finitos (Carbón, Petróleo, Gas natural)

2.      Energías renovables:

Son energías inagotables ya que se generan por ciclos naturales

Energía solar:

Tipo Térmico para la producción de agua caliente, la radiación solar en las condiciones que llega a la Tierra sólo alcanza (1.367 kW/m2), siendo necesaria su concentración para producir electricidad por vía térmica. Se utilizan sistemas de concentración óptica de la radiación solar para conseguir mayores densidades de flujo y temperaturas más elevadas (Oviedo-Salazar, 2015).

Solar Fotovoltaica:

Alexandre Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico en el año de 1938,

el que consistente en la transformación directa de la luz en electricidad utilizando un semiconductor. La tecnología utilizada genera corriente continua, la luz incide sobre una célula solar, que es el nombre dado al elemento fotovoltaico individual, se genera potencia eléctrica; cuando la luz se extingue la electricidad se interrumpe. La tecnología fotovoltaica está basada en silicio cristalino, pero se están ensayando otros materiales en lámina delgada que podría ser el futuro en los próximos años.

Eólica:

La energía eólica es el producto de la transformación de la energía cinética del viento en otras formas de energía (eléctrica y mecánica). Es la primera entre todas las energías renovables por la relación costo- producción, pero la instalación de un parque de estos molinos produce impactos ecológicos y paisajísticos negativos en el terreno en el que se asienta. El proyecto de generar electricidad por miedo del viento empieza a partir de una torre muy alta de casi 67 metros.

Un montante especial en la parte superior conecta la aleta propulsora que rueda con el viento que gracias a un generador produce electricidad. Este tipo de energía tiene como ventaja al no producir emisiones nocivas provenientes del CO2. Las naciones pioneras en este tipo de energía se pueden encontrar: Alemania. Estados Unidos, Dinamarca y España, entre otros (Oviedo-Salazar, 2015).

Biomasa:

Las energías obtenidas de la biomasa se obtienen gracias a las plantas y a los desechos animales. La biomasa está constituida de manera más general por sustancias orgánicas de origen vegetal o animal y con procesos termoquímicos, bioquímicos o procesos de naturaleza degenerativa por la cual se obtiene energía.

Entre los diferentes combustibles de biomasa se encuentran:

Leñosos, líquido (aceite vegetal), alcohólicos y biogás: cultivos vegetales como por ejemplo el maíz o lícuame o purinas zootécnicas, desechos de trabajos agrícolas, etc.

Para obtener ciertas ventajas ambientales con el uso de la biomasa se debe controlar lo que son las emisiones de CO2 equivalentes o inferiores en cantidad a lo que las plantas puedan reabsorber por su crecimiento.

Geotérmica:

Es la energía que viene del calor que existe en el interior de la Tierra. Este calor es una energía duradera, que, a diferencia de las energías eólica y solar, es constante e independiente de las estaciones del año y las condiciones climatológicas.

Como energía eléctrica, las plantas geotérmicas canalizan el vapor de alta temperatura y presión para producir electricidad; para obtener esta energía se encuentran distintos modos de obtenerla:

Calefacción directa: Al construir o edificar arriba de una fumarola de donde proviene el calor de la Tierra, se puede entubar el vapor para que se caliente el edificio sin llenar el espacio de vapor (Oviedo-Salazar, 2015).

Calefacción por medio de circuitos: Por medio de tuberías en forma de circuitos, normalmente dentro de los pisos o paredes. Las plantas geotérmicas siempre se encuentran cerca a la ubicación del recurso.

En países como Islandia se presenta un alto uso de este tipo de energía. Debido a la geología de este país.

Hidráulica:

La fuerza del agua fue aprovechada, en tiempos anteriores, para diferentes usos como para moler cereales, por ejemplo. Disfrutando la fuerza de las corrientes en ríos, que accionaban los molinos mecánicos.

La energía hidroeléctrica sigue siendo la energía renovable más utilizada en todo el mundo, pues se estima que es un 20% de la energía consumida en el mundo.

La energía hidroeléctrica es una fuente de energía limpia y renovable extraída de la fuerza de las aguas. Las centrales hidroeléctricas trasforman la energía hidráulica de un curso de agua natural o artificial en energía eléctrica, aprovechan de la energía mecánica el potencial contenido en una masa de agua que se encuentra en una determinada cuota respecto al nivel donde están posicionadas las turbinas que vienen accionadas por el flujo de agua (Oviedo-Salazar, 2015).

Marina:

Los océanos producen dos tipos de energía: mecánica y térmica. La energía mecánica se produce de acuerdo con la rotación de la Tierra y la gravedad de la Luna. La energía térmica, se obtiene cuando el Sol calienta la superficie marina a la vez que las profundidades permanecen frías. La diferencia de temperatura permite que la energía se convierta en otro tipo de energía. La energía del mar se puede extraer con diferentes técnicas:

·         Energía de las corrientes. Se disfruta la energía cinética de las corrientes para generar energía.

·         Energía de las olas: captura el transporte de energía de las olas mediante dispositivos que flotan o están sujetos al fondo marino.

·         Energía térmica. Utiliza las diferencias de temperatura entre la superficie y las profundidades para obtener energía (Oviedo-Salazar, 2015).

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Introducción a las energías renovables - ¿qué son las energías renovables?

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Arias, Á. N., & Tricio, G. V. (2013). Cartilla para la enseñanza de las energías renovables. Recuperado de https ://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/59476

Chévez, P. (2017). Energías renovables y eficiencia energética: análisis de medidas orientadas al sector residencial. Buenos Aires, Argentina: Editorial Nobuko. Recuperado de https ://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/77456

Congreso de la República, (2014). Ley 1715 de 2014. Regula la integración de las energías renovables no convencionales al Sistema Energético Nacional. Tomado de: http ://www.secretariasenado.gov.co/senado/basedoc/ley_1715_2014.html#:~:text=La%20presente%20ley%20tiene%20por,interconectadas%20y%20en%20otros%20usos

Fraguío, P. D. (2020). La Renovación Energética Ante El Cambio Climático: Marco Estratégico, Instrumentos Y Prácticas (Spanish). Actualidad Jurídica Ambiental, 98, 1–35. Recuperado de https ://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=lgs&AN=142073040&lang=es&site=eds-live&scope=site

González Velasco, J. (2015). Energías renovables. Editorial Reverté. Recuperado de https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/46748

MinMinas, (2016). Plan De Acción Indicativo De Eficiencia Energética–Pai Proure 2017 – 2022. Recuperado de: https://www1.upme.gov.co/DemandaEnergetica/MarcoNormatividad/PAI_PROURE_2017-2022.pdf

Oviedo-Salazar, J. L., Badii, M. H., Guillen, A., & Serrato, O. L. (2015). Historia y Uso de Energías Renovables. (Spanish). Revista Daena (International Journal of Good Conscience), 10(1), 1–18. Recuperado de: https ://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=hus&AN=116304991&lang=es&site=eds-live&scope=site

Saccá, R. (2015). Breve Storia Dell’energia. Ordine dei chimici della Provincia di Messina. Recuperado de: http://www.chimicimessina.it/wp-content/uploads/2015/09/energia.pdf

Unidad de Planeación Minero Energética UPME (2014). Presentación: Ley 1715 del 13 de mayo de 2014. “Por medio de la cual se regula la integración de las energías renovables no convencionales al sistema energético nacional”. Cartagena, 26 de junio de 2014. Recuperado de http://www.upme.gov.co/Presentaciones/2014/UPME_Renovables_Andesco.pdf

Zicari, G. (2016). Ambiente Energie Rinnovabili Da Biomasse: rischi e opportunità. Recuperado de: https://www.researchgate.net/publication/323870158_AMBIENTE_ENERGIE_RINNOVABILI_DA_BIOMASSE_rischi_e_opportunita_ENERGIE_RINNOVABILI_DA_BIOMASSE_rischi_e_opportunita

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La eficiencia energética nos indica las capacidades de utilizar menos recursos. Gracias al uso de mejores técnicas y tecnología disponibles en el mercado y con la adopción de un comportamiento responsable hacia los usos energéticos (Chévez, 2017) .
La población mundial que habita en las áreas urbanas está en continuo crecimiento, se estima, de hecho, que en el 2050 será de casi el doble de aquella actual, con ello aumentará obviamente el consumo energético asociado al transporte urbano.
La fuerte expansión económica que desarrolla Colombia en estos años y el incremento de las poblaciones especialmente en las grandes ciudades eleva de manera exponencial las necesidades de energía. Para desarrollar el país se necesita seguramente de una política que tenga en cuenta de la importancia de mejorar su eficiencia energética.
Teniendo en cuenta que en 2015 la proporción de energía útil y pérdidas en la matriz energética nacional en Colombia fue de 48% y 52% respectivamente, con unos costos estimados de energía desperdiciada cercanos a los 4.700 millones de dólares al año, es claro que el potencial teórico de Colombia para mejorar la eficiencia energética es significativo.
La realidad geográfica y demográfica del país, ha configurado una exigencia fundamental al transporte, convirtiéndolo en el sector en donde se realiza el mayor consumo de energía y se encuentra la mayor cantidad de emisiones de CO2 y otros contaminantes, así como la mayor erogación estatal en cuanto a recursos del presupuesto, ya que los combustibles utilizados en esta actividad mantienen subsidios implícitos.
Entro los objetivos para mejorar la eficiencia energética en el sector de los transportes:
- Valorar, escoger e impulsar las modalidades de transporte más eficientes y por tanto menos contaminantes combinando en modo oportuno las varias tipologías existentes (transporte sobre goma, ferroviario, náutico, aéreo, etc.)
- La adopción de motores, estructuras y neumáticos más eficientes podrían generar en el 2030, vehículos más eficientes del 20 al 30%.
- Los medios para el desarrollo eco sostenible de los transportes como, por ejemplo, el trolley bus, la bicicleta eléctrica, vehículos eléctricos, etc. (MinMinas, 2016)

Otro papel muy importante que afrontar tiene que ver con las habitaciones:
La implementación de medidas de eficiencia energética y el utilizo de las energías renovables son papeles fundamentales para disminuir el calentamiento global.
Los objetivos de una mejor eficiencia energética son:
- Realizar edificios energéticamente sustentables.
- Estandarizar el uso de técnicas y tecnologías nuevas de producción y construcción y adoptar parámetros energéticos en las construcciones civiles e industriales.
- Sostener la innovación tecnológica en los materiales por el edilicia verso solución a elevada prestación energética.
- Organizar los instrumentos di control de la demanda y oferta de energía en el sector residencial.
- Realizar en el sector residencial un mix energético compatible con la salvaguardia ambiental (limitación del uso de las energías no renovables e incrementar las renovables)
Las tecnologías individuadas por el aumento de la eficiencia energética en el sector civil están ligadas a la climatización, coibentación e iluminación.
La reducción de los consumos energéticos implica elecciones de proyección que deben tener cuenta de las exigencias climáticas: por ejemplo, en Colombia las necesidades energéticas dependerán de las ubicaciones: o sea si en tierra fría o en tierra caliente.
Es importante considerar que buena parte del calor y del frío pasa a través de las paredes, el techo y las ventanas. La iluminación de edificios y el uso de los electrodomésticos representa seguramente un consumo eléctrico importante de tener en cuenta al momento de evaluar una mejoría de la eficiencia energética.
La racionalización de los consumos energéticos es una operación reorganizativa y tecnológica con la cual se entiende conseguir el objetivo de producir la misma cantidad y calidad de los productos o servicios con un menor gasto de energía primaria.
Una intervención de racionalización energética comporta diferentes fases
- Control energético donde se individúan las características de los consumos energéticos.
- Individuar de las soluciones posibles basándose en un acurado conocimiento de los mercados y las tecnologías ligadas a la energía.
- Estudiar los puntos de fuerza y las criticidades de las intervenciones de eficiencia energética evaluando aspectos económicos, técnicos proyectuales y organizativos en general.

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Problema medio ambiental:

El calentamiento global se debe al incremento de CO₂ ya que la curva de aumento de la temperatura con los años se correlaciona con la curva de crecimiento de la concentración de CO₂ a lo largo del periodo de tiempo trascurrido desde la Revolución Industrial.

Se piensa que la temperatura media de la atmósfera puede aumentar a un ritmo de 0,3 C° causado por un aumento de los gases invernaderos CO₂, CH₄.

El metano es un gas que absorbe mucha energía térmica. Es un gas que llega a la atmósfera principalmente por la deyección de animales, ya que hoy sabemos que los criaderos intensivos de bovinos son una de las causas principales de la contaminación atmosférica.

El calentamiento global tiene otro problema relacionado con la liberación de metano en la tundra ártica que se encuentra en proceso de fundición.

La lluvia ácida representa otro problema relacionado a el uso de combustible fósil. Con él se liberan en el aire SO₂ que reacciona fácilmente con el oxígeno dando formación de trióxido de azufre SO₃ que con el agua forma ácido sulfúrico que con la lluvia llega a la tierra provocando daños a la vida vegetal y animal. La mayor parte de SO₂ emitido en la atmósfera hasta el 70% se genera en centrales térmicas especialmente aquellas que utilizan carbón como combustible.

En teoría las emisiones de CO₂ pueden reducirse recurriendo a la técnica que se llama desulfuración de afluentes, se suele recurrir a pasar los gases generados en la combustión a través de una suspensión de carbonato cálcico.

La contaminación de las aguas por parte del petróleo es bastante frecuente, por su combustión también, pero, sobre todo, por la explotación y transporte. Si se piensa en las naves petroleras que transportan grandes cantidades de combustible y los accidentes navales que pueden ocurrir, grandes cuantidades de petróleo pueden ser vertidos en el mar.

Como ya ha sido señalado, diferentes fenómenos climáticos demuestran que el desafío climático no puede ser ignorado. En este periodo histórico donde las problemáticas del cambio climático ya afectan directamente el planeta es importante investigar sobre las energías alternativas renovables.

Para poder tratar de manera adecuada esta problemática hay que tener una visión de la problemática más amplia o sea a nivel internacional.

El Acuerdo Climático de París, el cual, con un enfoque global, señala que los Estados firmantes han de proceder a fin de «descarbonizar» sus economías. En particular el acuerdo establece un cuadro global para evitar peligrosos cambios climáticos limitando el calentamiento global bajo 2°C.

Dicho instrumento internacional determina que para el año 2050 se reduzcan las emisiones contaminantes entre un 80% y un 95% y en relación con los niveles precedentes correspondientes al año 1990 (Fraguío, 2020).

Hoy cuando se habla de energía renovable hay que estimar el impulso positivo que el desarrollo de estas energías podría aportar a la sociedad, como beneficios de tipo ambiental, económico y social. Implementar modelos de producción más responsables podría ser una manera adecuada de ver nuestro planeta con recursos que son finitos.

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MARCO JURÍDICO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN COLOMBIA

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MARCO JURÍDICO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN COLOMBIA

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En este momento de crisis energética, al país le urgen proyectos que suplan la demanda que las hidroeléctricas no pueden satisfacer. De esta manera la Ley 1715 presenta una oportunidad para animar a los inversionistas a desarrollar proyectos de energía renovable (Congreso de la República, 2014).
Aspectos principales de la Ley 1715 de 2014: objetivo y finalidad, algunas definiciones, competencias, mecanismos propuestos.
Objetivo de los planes de energía y minería:
Lograr el abastecimiento interno y externo de energía y minerales de manera eficiente, con el mínimo impacto ambiental y generando valor para las regiones y poblaciones.
- Un país productivo: Diversificación de la canasta de energéticos y minerales con criterio de seguridad y bajo impacto.
- Un país eficiente: buscando utilizar procesos eficientes limpios y de mínimo impacto social y ambiental.
- Un país formal: esquema que promueva la universalización y asequibilidad del servicio y la formalidad en minería.
- Un país competitivo: desde la mirada infraestructural y la interconexión internacional.
- Un país de oportunidad: desarrollo económico y social más equitativo para la población.

Los objetivos de la ley son:
- Promover el desarrollo y utilización de las fuentes no convencionales de energía como las renovables
- Promover la gestión eficiente de la energía mejorando la eficiencia energética y la respuesta en el mercado a la demanda

Las finalidades de la ley:
- Orientar las políticas públicas y definir los instrumentos tributarios, arancelarios, contables y de participación en el mercado.
- Establecer el deber a cargo del Estado a través de las entidades del orden nacional, departamental, municipal o de desarrollar programas y políticas.
- Establecer criterios y principios que complementen el marco regulatorio actual.
- Establecer mecanismos de cooperación y coordinación entre el sector público, el sector privado y los usuarios para el desarrollo de FNCER (Fuentes No Convencionales de Energía Renovable).
- Incentivar la penetración de las FNCER en el sistema energético colombiano, en todos los sectores y actividades, con criterios de sostenibilidad.
- Estimular la inversión, la Investigación y desarrollo para la producción y utilización de energía a partir de FNCER mediante incentivos tributarios, arancelarios o contables.
- Fijar las bases para establecer estrategias de cooperación que contribuyan al propósito de la ley. (UPME, 2014).