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  • Alejandro Velez

Energias Renovables (Parte I)


La vida de los seres humanos en nuestro planeta se puede reducir a movimiento de objetos: cuando movemos nuestro cuerpo en busca de alimentos, cuando consumi- mos alimentos, la digestión es movimiento, la circulación sanguínea, la respiración es mover oxígeno, el cerebro es una complejísima máquina que al trabajar mueve iones, electrones, ordena inyectar hormonas al torrente circulatorio, hace mover mediante señales eléctricas (electrones) o químicas (iones) los músculos, los ojos, labios, len- gua, boca etc etc. Cuando se piensa, se vé en las pantallas médicas las imágenes ce- rebrales con alto consumo de glucosa en las áreas que se están usando en ese mo- mento. Todo acto es un movimiento de algo, que siempre requiere energía para mo- verse. También las otras formas de vida requieren energía para mover sus vidas. Y el mundo inanimado siempre lo vemos en movimiento: ríos, atmósfera, océanos, volca- nes etc. Las maquinas que nos rodean como celulares, radios, TVs, computadores, en todos ellos son los electrones que hay que mover para que hagan todo el trabajo, por esa razón se llaman electrónicos. Solamente estará quieto o muerto en sentido cos- mológico, aquello que se encuentre a una temperatura de cero absoluto (-273,3 o Celcius). Una de las leyes más útiles encontrada por los humanos para entender el mundo físico es aquella de la conservación de la energía. Digo útil porque dentro de la gran cantidad de fenómenos que se presentan en la naturaleza en sistemas cerrados, vale decir, donde se controla lo que sale y lo que entra, siempre habrá energías que entran, que salen, que se transforman y si en un instante cualquiera, al hacer el balance exacto de las sumas y restas de energías no se obtiene como resultado cero (0), signi- fica que algo está mal observado o mal tenido en cuenta: la energía ni se crea ni se destruye, solamente se puede transformar. Hasta cuando los modelos que crean los científicos de algún fenómeno no respete esta ley, se podrá decir que el modelo aun no está terminado. Por esta razón es tan útil. Desafortunadamente siempre que se hace una transformación de energía, algo de la energía finalmente no se puede transformar en otra energía útil y permanecerá como calor sobrante y afortunadamente es medible. No existen máquinas 100% efi- cientes, por tal razón los cosmólogos predicen la muerte térmica del universo dentro de muchos miles de millones de años cuando sea imposible mover algo más, es de- cir, ejecutar el menor trabajo, porque la temperatura en todo el universo será la mis- ma en todos sus puntos y muy cercana al cero absoluto. Para mover algo de un lugar -x- a un lugar -y- sin importa su tamaño, se requiere energía, una fuerza aplicada al objeto durante ese espacio, consume o requiere una energía exacta. La energía es un concepto dificilísimo de entender pues no existe “una cucharada de energía”, la energía nunca está solita, se encuentra transitoriamen- te en los objetos pero no hace parte intrínseca de los objetos ya terminados. Cuando se habla en el lenguaje seudo científico de la energía cósmica, la energía positiva o negativa, o la energía mental, realmente no se entiende nunca qué puede ser eso que llaman energía pues no se parece en nada a la definición de energía de la ciencia. Lo que sí es claro, es que para formar cualquier objeto o átomo o molécula o par- tícula, se requiere cierta energía muy precisa. Gran parte de esa energía estaba en el Big Bang y casi todo empezó a formarse desde ese inicio. Y a la inversa, cuando se desbarata ese átomo o esa molécula se emite energía calórica y mucha de ella es útil pero como se dijo antes, una pequeña porción remanente sobra como calor no utilizable. A esto se le llama entropía, otro concepto dificil de entender, sinónimo de des- orden. Por ejemplo los átomos de uranio enriquecido que se desbaratan espontánea- mente se transforman, en ese rompimiento, en otro elemento químico y emiten calor el cual calienta el agua para mover las turbinas de vapor de las plantas nucleares de generación de electricidad. En el mundo de lo muy pequeño, de los átomos, en tamaños de milésimas de la milésima de un milímetro (10 exp. -9 metros), los fenómenos cuánticos presentan comportamientos muy extraños predichos por las teorías de Albert Einstein con su fa- mosa fórmula E= mc2. Una partícula que posee una masa se transforma en otra de una masa menor y para que se cumpla la ley de la conservación de la energía, esa partícula emite una onda electromagnética (como la luz) y de esta forma la ecuación se respeta con asombrosa precisión. Hay una forma de energía muy común que es la energía calórica, la energía de movimiento de las moléculas. Cuando algo está caliente, por ejemplo el aire en Puer- to Berrío, las moléculas que componen el aire (moléculas de nitrógeno y moléculas de oxigeno) se mueven a gran velocidad, es decir tienen alta energía calórica. Enton- ces cuando una de esas moléculas choca contra mi piel, entrega su energía cinética a una célula de mi mano frenándose, y mi célula transforma esa energía en una señal nerviosa que envía al cerebro y que traduce por sensación de calor. Desde que el homo sapiens encontró los usos de la energía calórica del fuego, su vida cambió para siempre. El fuego con su energía rompió las moléculas de sus ali- mentos haciéndolos digeribles al cocinarlos. El fuego con sus altas temperaturas le permitió fundir los metales para construir herramientas. El fuego transformó las no- ches en días con la iluminación y permitió comunicarse a distancia con señales de humo. La máquina de vapor le permitió crear el transporte por los mares y fundar las fábricas de telas.

Este proceso creciente de desarrollo material humano de los últimos 100.000 años se mantiene en el siglo XXI para lo cual siempre se necesitará más y más ener- gía. Las ciudades, el mejor invento del los humanos, concentra la utilización de las energías, pero el éxito evolutivo ha sido tal que se creó un desbalance a nivel planeta- rio. Durante eones la cantidad de carbón que existe en la atmósfera casi siempre ha sido igual a la cantidad de carbon que existe en el sub suelo manteniéndosela un equilibrio circular. Desafortunadamente durante el siglo XX ese equilibrio se rompió y aumentó excesivamente la concentración de carbono en la atmósfera producto de la combustión de combustibles fósiles. Lo anterior es el origen del cambio climático. La solución es simple y ya se esta implementando en todo el mundo, descarbonizar. Pero para poder mantener el ritmo de utilización de las energías que consumimos en el planeta se hace imperativo buscar fuentes de energía que no lancen a la atmós- fera tanto carbón como sub producto o sobrante de la combustión. Las opciones mas próximas son la energía del sol (electromagnética llega en la luz del sol), del viento (energía cinética causada por los aires calentados a distintas temperaturas por el sol) , del hidrógeno (separando el hidrógeno del agua con energías limpias para mover motores eléctricos), de núcleos atómicos (fisión nuclear, rompiendo los núcleos de un metal radioactivo) o de la fusión nuclear (uniendo dos átomos de hidrógeno produ- ciendo un átomo de helio+mucho calor). La mas prometedora de todas es la última, pues consiste en crear pequeños soles prisioneros en la tierra (casi que en cada ba- rrio) con insuperables eficiencias, pero su desarrollo tecnológico aun no termina y fal- tan varios lustros para disponer de ella. La nuclear tiene el problema de los desechos que no se encuentra dónde botarlos, adicionalmente se pueden presentar los terre- motos y las amenazas de armas de enorme poder destructivo que al impactar estas centrales liberarían el material altamente radioactivo.


juan gonzalo velez mesa julio 2022 Las Brujas

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