Fuentes de Energía

Existe una gran variedad de procesos capaces de generar energía en alguna de sus formas. Sin embargo, las fuentes clásicas de energía utilizadas por la industria son de origen térmica, química o eléctrica, que son intercambiables y pueden ser transformadas en energía mecánica.

La energía térmica o calorífica tiene origen en la combustión de diversos materiales y puede convertirse en mecánica por intermedio de una serie de conocidos mecanismos: las máquinas de vapor y los motores de combustión interna se aprovechan del choque de moléculas de gas, en altas temperaturas, para impulsar émbolos, pistones y cilindros; las turbinas de gas utilizan mezcla de aire comprimido y combustible para mover sus palas; y los motores a reacción tienen base en la emisión violenta de gases. El primer combustible, la madera, fue sustituido por el carbón, por los derivados del petróleo y por el gas natural.

Se puede aprovechar la energía generada por algunas reacciones químicas, consecuencias de interacciones moleculares. No solamente las reacciones de combustión, clasificadas entre las fuentes térmicas donde substancias se queman en contacto con el oxígeno, pero también la energía presente en algunos procesos de soluciones ácidas y básicas ó de sales puede ser captada en forma de corriente eléctrica – fundamento de las pilas y baterías. También se hace el proceso inverso.

La energía cinética es producida principalmente por la transformación de otras formas de energía, como la energía hidráulica, térmica y nuclear. El movimiento del agua o la presión del vapor accionan turbinas que  giran el rotor de dinamos o alternadores para producir corriente eléctrica. Ese tipo de energía presenta como principal ventaja su fácil transporte y bajo costo, y quizás sea la forma más difundida en el uso cotidiano. Los motores eléctricos son los principales dispositivos de conversión de esa energía cinética en mecánica.

Las crisis energéticas de la segunda mitad del siglo XX provocaron la búsqueda de nuevas fuentes. Fueron registradas dos tendencias, aparentemente opuestas: los proyectos e inventos destinados al dominio de la reacción nuclear y los sistemas de aprovechar energías naturales no contaminantes, como la hidráulica, solar, eólica y geotérmica. El resultad de eses estudios fue un mayor índice de uso de los recursos terrestres y marítimos en determinadas regiones del globo.

La energía hidráulica, utilizada desde la antigüedad, ofrece amplias posibilidades en ríos y mares. Las caídas de agua y la grandiosa fuerza de las mareas constituyen ejemplos claros del potencial de esas fuentes.  Sin embargo, aunque las represas y depósitos representen medios de almacenaje de agua y energía, fácilmente transformando en corriente eléctrica, todavía no se han encontrado medios exitosos para aprovechar las mareas, por la complejidad de su mecanismo.

A lo largo de la historia, los molinos y barcos a vela utilizaron bien uno de los tipos primarios de energía, la energía eólica, producida por el viento. Esa forma de energía, directamente cinética por ser producida por el movimiento del aire, presenta bajo nivel de rendimiento y su uso es inseguro y poco uniforme, aunque sea de bajo costo.

La energía solar representa el modelo más característico de fuente renovable.

A pesar de prácticamente inagotable, por provenir directamente de la radiación solar, su uso todavía no alcanza rendimientos comparables a otras fuentes. La captación de esa energía es principalmente con la finalidad de producción de energía calorífica, sobretodo para calefacción domestica. Algunos aparatos, como las células fotoeléctricas, permiten transformar la energía solar en eléctrica.

Las fuentes térmicas naturales y las fuerzas terrestres, como terremotos y vulcanos, constituyen formas de energía de difícil uso, y los estudios científicos para el uso de eses fenómenos todavía está en fase inicial.