Energías renovables center|226px|logotipo para las energías renovablesBiocarburante Biomasa Energía geotérmica Energía hidroeléctrica Energía solar Energía mareomotriz Energía undimotriz Energía eólica Energía sostenible219x219pxVisión general Energía sostenible Combustible neutro en carbono Abandono de los combustibles fósilesConservación energética Cogeneración Eficiencia energética Almacenamiento de energía Edificio verde Bomba de calor Energía baja en carbono Microgeneración Casa pasivaEnergía renovable Biocombustible geotérmica Hidroelectricidad Solar Marea Ola VientoTransporte sostenible Vehículo eléctrico Vehículo verde Vehículo híbrido miniatura|Principales tipos de energía renovable Se denomina energía renovable a la energía 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 las energías renovables se encuentran la energía eólica, la geotérmica, la hidroeléctrica, la mareomotriz, la solar, la biomasa y los biocombustibles. Las energías renovables desempeñan un papel fundamental en la transición hacia un sistema energético sostenible y son esenciales para mitigar el cambio climático. El empleo de las fuentes de energía no renovables actuales tales como el petróleo, el gas natural o el carbón acarrea consigo problemas como la progresiva contaminación, o el aumento de las emisiones de los gases invernadero, como consecuencia de la obtención de energía procedente de su combustión.
De 2011 a 2021, las energías renovables aumentaron su participación en el suministro mundial de electricidad pasando de un 20 % a un 28 % mientras que el uso de energía proveniente de los combustibles fósiles se redujo del 68 % al 62 %, y la nuclear, del 12 % al 10 %. El uso de energía hidroeléctrica disminuyó del 16 % al 15 %, mientras que la energía solar y eólica aumentó del 2 % al 10 %. La biomasa y la energía geotérmica crecieron del 2 % al 3 %. En 2025, las energías renovables representaron el 34 % de la generación mundial de electricidad, frente al 21 % de 1985.
En muchos países del mundo, las energías renovables aportan más del 20 % de su suministro energético total. Algunos países generan más de la mitad de su electricidad a partir de energías renovables. Unos pocos países generan toda su electricidad a partir de energías renovables. Se prevé que los mercados nacionales de energías renovables sigan creciendo con fuerza en la década de 2020 y en años posteriores.
El despliegue de las energías renovables se ve obstaculizado por las subvenciones masivas a los combustibles fósiles. En 2022, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) pidió a todos los países que redujeran sus obstáculos políticos, normativos, de permisos y de financiación para desarrollar energías renovables. Esto aumentaría las posibilidades de que el mundo alcance la neutralidad de carbono en 2050. Según la AIE, para alcanzar las emisiones netas cero en 2050, el 90 % de la generación mundial de electricidad deberá producirse a partir de fuentes renovables.
Definición Existen diferentes definiciones de energía renovable, que afectan al tipo de energía que se incluye en la clasificación.La Agencia Internacional de la Energía define a la energía renovable como «aquella energía que se deriva de procesos naturales que se reabastecen constantemente. En sus varias formas, proviene directa o indirectamente del sol, o de calor generado en la profundidad de la tierra. Incluidas en esta definición se encuentran la energía generada por el sol, el viento, la biomasa, la geotérmica, la hidroeléctrica y los recursos oceánicos, los biocombustibles y el hidrógeno derivado de energías renovables».
La Agencia Internacional de las Energías Renovables cuenta con una definición ratificada por 108 países (incluyendo a la Unión Europa) y adoptada en febrero de 2013: «la energía renovable incluye todas las formas de energía producidas a partir de fuentes renovables de una manera sustentable, incluyendo la bioenergía, la energía geotérmica, la hidroeléctrica, la energía de los océanos, la energía solar y la energía eólica».
A estas definiciones, las Naciones Unidas añade la disponibilidad, ya que las "energías renovables se encuentran en cualquier entorno".Esta disponibilidad es clave para la seguridad energética, ya que a diferencia de las energías no renovables, los países no dependen de su importación y pueden producirlas localmente, con un único costo de importación inicial de la infraestructura para producirlas.
La energía nuclear no es considerada una energía renovable, ya que su producción requiere la extracción de uranio, un material que no se encuentra de manera abundante en la naturaleza. En este caso, se la considera una energía alternativa. Aunque la definición de las energías alternativas es imprecisa, no son sinónimo de las energías renovables.
La energía renovable, especialmente la solar y la eólica, ha alcanzado un costo competitivo en comparación con los combustibles fósiles. Según IRENA (2020), "la reducción continua en los costos de las energías renovables está transformando los mercados de energía y representa una oportunidad significativa para reducir las emisiones de carbono globales mientras se aumenta el acceso a la energía" (p. 12). Esto sugiere que la inversión en energía renovable no solo es económica, sino también clave para enfrentar el cambio climáticominiatura|La energía eólica, la energía solar y la biomasa son tres fuentes de energía renovables. miniatura|derecha|Instalación de energía solar fotovoltaica sobre el tejado de una vivienda rural, en Alemania.El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. Sin embargo, el crecimiento económico y el desarrollo de las sociedades suelen ir acompañados de un aumento de demanda de energía y si la infraestructura energética no crece al mismo tiempo que la demanda, puede producirse una crisis. El concepto de crisis energética aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan o se encarecen drásticamente. Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y/o desarrollen otros métodos para obtener energía: estas serían las energías renovables.
Aun así, es importante reseñar que las energías renovables, son limitadas y, como cualquier otro recurso natural, tienen un potencial máximo de explotación, lo que no quiere decir que se puedan agotar. Por tanto, incluso aunque se pueda realizar una transición a estas nuevas energías de forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Por ello ha surgido el concepto de desarrollo sostenible. Dicho modelo se basa en las siguientes premisas:
El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósiles actualmente explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos actuales, en el transcurso de este El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales. La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa el fomento del autoconsumo, que evite en la medida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación y distribución de energía eléctrica. La disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.). Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata solo de consumir más eficientemente, sino de consumir menos, es decir, desarrollar una conciencia y una cultura del ahorro energético y condena del despilfarro.
Clasificación Las fuentes renovables de energía pueden dividirse en dos categorías: no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las primeras:
La llegada de masas de agua dulce a masas de agua salada: energía azul. El viento: energía eólica. El calor de la Tierra: energía geotérmica. Los ríos y corrientes de agua dulce: energía hidráulica o hidroeléctrica. Los mares y océanos: energía mareomotriz, que incluye: la energía de las corrientes marinas, la energía osmótica o azul, la energía termal oceánica o maremotérmica, la energía de las olas o undimotriz, y la energía de las mareas o mareomotriz. El sol: energía solar.
Las contaminantes se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia vegetal sólida), bien convertida en bioetanol o biogás mediante procesos de fermentación orgánica o en biodiésel, mediante reacciones de transesterificación y de los residuos urbanos.
Las energías de fuentes renovables contaminantes tienen el mismo problema que la energía producida por combustibles fósiles: en la combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, y a menudo son aún más contaminantes, puesto que la combustión no es tan limpia, emitiendo hollines y otras partículas sólidas. Se encuadran dentro de las energías renovables porque mientras puedan cultivarse los vegetales que las producen, no se agotarán. También se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles, porque teóricamente el dióxido de carbono emitido en la combustión ha sido previamente absorbido al transformarse en materia orgánica mediante fotosíntesis. En realidad, no es equivalente la cantidad absorbida previamente con la emitida en la combustión, porque en los procesos de siembra, recolección, tratamiento y transformación, también se consume energía, con sus correspondientes emisiones.
Además, se puede atrapar gran parte de las emisiones de CO2 para alimentar cultivos de microalgas/ciertas bacterias y levaduras (potencial fuente de fertilizantes y piensos), sal (en el caso de las microalgas de agua salobre o salada) y biodiésel/etanol respectivamente, y medio para la eliminación de hidrocarburos y dioxinas en el caso de las bacterias y levaduras (proteínas petrolíferas) y el problema de las partículas se resuelve con la gasificación y la combustión completa (combustión a muy altas temperaturas, en una atmósfera muy rica en O2) en combinación con medios descontaminantes de las emisiones como los filtros y precipitadores de partículas (como el precipitador Cottrel), o como las superficies de carbón activado.
También se puede obtener energía a partir de los residuos sólidos urbanos y de los lodos de las centrales depuradoras y potabilizadoras de agua. Energía que también es contaminante, pero que también lo sería en gran medida si no se aprovechase, pues los procesos de pudrición de la materia orgánica se realizan con emisión de gas natural y de dióxido de carbono.
Evolución histórica Las energías renovables han constituido una parte importante de la energía utilizada por los humanos desde tiempos remotos, especialmente la solar, la eólica y la hidráulica. La navegación a vela, los molinos de viento o de agua y las disposiciones constructivas de los edificios para aprovechar la luz del sol, son buenos ejemplos de ello.
Sin duda alguna el descubrimiento del fuego fue un acontecimiento que marcó un punto crucial en la historia de la humanidad, representando uno de los avances más significativos para nuestros antepasados, este descubrimiento no solo facilitó la supervivencia sino que también ayudó a la civilización, posteriormente vinieron otros avances como la actividad agrícola y ganadera, pero no fue sino hasta finales del que se llevan a cabo los primeros experimentos de utilizar el vapor como fuente de energía, pero tienen que pasar casi cien años hasta que James Watt construye la primera máquina de vapor.