Jerarquía energética

La Jerarquía Energética es una clasificación de opciones de energía, priorizada para ayudar al progreso hacia un sistema de energía más sostenible. Es un enfoque similar a la jerarquía de residuos para minimizar el agotamiento de recursos, y adopta una secuencia paralela.

La Jerarquía Energética con las opciones más favorecidas en la parte superior.
Energía sostenible
Visión general
Conservación energética
Energía renovable
Transporte sostenible

Las prioridades más altas cubren la prevención del uso innecesario de energía, tanto eliminando el desperdicio como mejorando la eficiencia energética. La producción sostenible de recursos energéticos es la siguiente prioridad. Las opciones de generación de energía agotadoras y que producen residuos son la prioridad más baja.

Para que un sistema energético sea sostenible: los recursos aplicados para producir la energía deben ser capaces de durar indefinidamente; la conversión energética no debe producir subproductos dañinos, incluidas las emisiones netas, ni desechos que no puedan reciclarse por completo; y debe ser capaz de satisfacer demandas razonables de energía.

El ahorro de energía

La máxima prioridad en la Jerarquía de la Energía es la conservación de la energía o la prevención del uso innecesario de la energía. Esta categoría incluye eliminar el desperdicio apagando las luces y aparatos innecesarios y evitando viajes innecesarios. La pérdida de calor de los edificios es una fuente importante de desperdicio de energía,[1] por lo que las mejoras en el aislamiento y la hermeticidad del edificio pueden hacer una contribución significativa a la conservación de energía.[2]

Muchos países tienen agencias para fomentar el ahorro de energía.[3][4]

Eficiencia energética

La segunda prioridad en la jerarquía energética es garantizar que la energía que se utiliza se produzca y consuma de manera eficiente. La eficiencia energética tiene dos aspectos principales.

Eficiencia de conversión del consumo de energía

La eficiencia energética es la relación entre el rendimiento productivo de un dispositivo y la energía que consume.[5]

La eficiencia energética era una prioridad más baja cuando la energía era barata y la conciencia de su impacto ambiental era baja. En 1975, la economía de combustible promedio de un automóvil en los EE. UU. era inferior a 15 millas por galón.[6] Las bombillas incandescentes, que eran las más comunes hasta fines del siglo 20, desperdician el 90% de su energía en calor, con solo el 10% convertido en luz útil.[7]

Más recientemente, la eficiencia energética se ha convertido en una prioridad.[8] La última eficiencia de combustible promedio reportada para los automóviles de los Estados Unidos casi se duplicó desde el nivel de 1975;[6] ahora se está promoviendo la iluminación LED, que es entre cinco y diez veces más eficiente que las incandescentes.[9] Ahora se requiere que muchos electrodomésticos exhiban etiquetas para mostrar su eficiencia energética.

Eficiencia de conversión de la producción de energía

Se incurre en pérdidas cuando la energía se obtiene del recurso natural del que se deriva, como los combustibles fósiles, los materiales radiactivos, la radiación solar u otras fuentes. La mayor parte de la producción de electricidad se realiza en centrales térmicas, donde gran parte de la energía de la fuente se pierde como calor. La eficiencia promedio de la producción mundial de electricidad en 2009 fue del 37%.[10]

Una prioridad en la Jerarquía de Energía es mejorar la eficiencia de la conversión de energía, ya sea en las centrales eléctricas tradicionales[11] o mejorando la relación de rendimiento de las centrales eléctricas fotovoltaicas[12] y otras fuentes de energía.

La eficiencia y la sostenibilidad en general también pueden mejorarse cambiando la capacidad o el combustible de recursos menos eficientes y menos sostenibles a recursos mejores; pero esto está cubierto principalmente en el cuarto nivel de la jerarquía.

Producción energética sostenible

La energía renovable describe fuentes de energía de origen natural, teóricamente inagotables.[13] Estas fuentes se consideran inagotables, o se repone naturalmente, y se clasifican en dos clases.

Renovables elementales

La primera clase de fuentes renovables se deriva de fuentes climáticas o elementales,[14] como la luz solar, el viento, las olas, las mareas o la lluvia ( energía hidroeléctrica ). La energía geotérmica del calor del núcleo de la tierra también cae en esta categoría.

Estos se consideran inagotables porque la mayoría se deriva en última instancia de la energía que emana del sol, que tiene una vida útil estimada de 6.500 millones de años.[15]

Bioenergía

La otra clase principal de energías renovables, la bioenergía,[16] deriva de la biomasa, donde el ciclo de crecimiento relativamente corto significa que el uso se repone con un nuevo crecimiento. La bioenergía generalmente se convierte por combustión y, por lo tanto, genera emisiones de carbono. Se trata como carbono neutral en general, porque una cantidad equivalente de dióxido de carbono se habrá extraído de la atmósfera durante el ciclo de crecimiento.[17]

Las fuentes de bioenergía pueden ser sólidas, como la madera y los cultivos energéticos; líquidos, como los biocombustibles; o gaseosos, como el biometano de la digestión anaeróbica.[18]

Producción de energía de bajo impacto

La siguiente prioridad en la jerarquía cubre las fuentes de energía que no son completamente sostenibles, pero tienen un bajo impacto ambiental. Estos incluyen el uso de combustibles fósiles con captura y almacenamiento de carbono.[19]

La energía nuclear a veces se trata como una fuente de bajo impacto, porque tiene bajas emisiones de carbono.

Producción de energía de alto impacto

La prioridad más baja en la jerarquía energética es la producción de energía utilizando fuentes no sustentables, como los combustibles fósiles sin cesar. Algunos también colocan la energía nuclear en esta categoría, en lugar de la anterior, debido a la gestión/almacenamiento requeridos de desechos radiactivos altamente peligrosos durante períodos de tiempo extremadamente largos (cientos de miles de años o más)[20] y al agotamiento de los recursos de uranio.[21]

Existe un consenso de que la proporción de tales fuentes de energía debe disminuir.[22]

Dentro de este nivel, hay posibilidades de limitar los impactos adversos al cambiar de las fuentes de combustible más dañinas, como el carbón, a fuentes menos emisivas, como el gas.[23] Muchos sugieren que cuando se minimiza el uso de energía de alto impacto, los efectos de cualquier uso residual inevitable deben compensarse con la compensación de emisiones.[24]

Orígenes de la jerarquía energética

La Jerarquía de la Energía fue propuesta por primera vez en 2005 por Philip Wolfe,[25] cuando era Director General de la Asociación de Energías Renovables. Esta primera versión tuvo tres niveles; eficiencia energética, energías renovables y producción energética tradicional. Fue aprobado y adoptado en 2006 por un consorcio de instituciones, asociaciones y otros organismos en el Manifiesto de Energía Sostenible.[26] Posteriormente, el concepto ha sido adoptado y refinado por otros en la industria de la energía[27] y en el gobierno.[28][29]

Véase también

Referencias

  1. Bartlett, Dave. «The Top Ten Ways We Waste Energy And Water In Buildings». AOL Energy. Archivado desde el original el 23 de noviembre de 2012. Consultado el 25 de febrero de 2013.
  2. «Energy Conservation in Buildings and Community Systems». About the ECBCS. International Energy Agency. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2012. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  3. «Energy Efficiency and Renewable Energy». US Department of Energy. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  4. United Kingdom. «Energy Saving Trust». The Energy Saving Trust. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  5. «Energy efficiency definition and meaning». Business Dictionary. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  6. «Light-Duty Automotive Technology, Carbon Dioxide Emissions, and Fuel Economy Trends: 1975 Through 2011». United States Environmental Protection Agency. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  7. «Learn about LEDs». Energy Star. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  8. «Energy savings to be first policy priority for 2030». 20 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 29 de enero de 2013. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  9. «LED basics». Solid State Lighting. USDOE Energy Efficiency and Renewable Energy. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  10. «2009 Energy Balance for the World». International Energy Agency. Archivado desde el original el 24 de julio de 2013. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  11. «Efficiency in electricity generation». Eurelectric. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  12. «2012». Photovoltaics Report. Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2012. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  13. «What is Renewable Energy». Business Dictionary. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  14. «Renewable Energy». Manchester University. Archivado desde el original el 19 de abril de 2013. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  15. «What is the Sun's lifetime going to be?». Ask the space scientist. NASA. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  16. «Types of Renewable Energy». Renewable Energy World. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  17. Pingoud, Kim. Harvested Wood Products 4. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  18. «What is bioenergy?». Bioenergy Wiki. Archivado desde el original el 20 de marzo de 2013. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  19. «Carbon dioxide capture and storage». Technical Report. IPCC. Archivado desde el original el 5 de octubre de 2011. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  20. Sovacool, Benjamin (2011). Contesting the Future of Nuclear Power. Singapore: World Scientific. p. 308. ISBN 978-981-4322-75-1.
  21. Choi, Charles. «Uranium Supply Decline Clouds Nuclear Power's Future». World Science. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  22. «An energy vision for a planet under pressure». International Geosphere-Biosphere Programme. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  23. (Tesis). Falta el |título= (ayuda)
  24. Liyanage, Chandratilak De Silva. Sustainable Energy Management and CSR. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  25. Wolfe, Philip. «A proposed Energy Hierarchy». WolfeWare. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  26. «Groups release energy 'manifesto'». 19 de abril de 2006. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  27. Institution of Mechanical Engineers (2009). The Energy Hierarchy (09/03). Archivado desde el original el 25 de junio de 2012. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  28. «Thinking differently - the energy hierarchy». UK Government National Archives. Archivado desde el original el 18 de enero de 2011. Consultado el 23 de febrero de 2013.
  29. «Energy Hierarchy». The London Plan. Greater London Authority. Archivado desde el original el 5 de marzo de 2013. Consultado el 23 de febrero de 2013.
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