Balance de energía en el planeta

En esta entrada vamos a estudiar el balance de energía en el planeta, lo que es un paso fundamental para abordar el problema del abastecimiento energético a nivel global, y la viabilidad del empleo de energías renovables exclusivamente como fuentes de energía. Para entender correctamente este artículo es necesario entender las leyes de la termodinámica, explicadas en una entrada anterior.

El planeta obtiene su energía de diferentes fuentes, esencialmente solar, gravitatoria y reservas de elementos radioactivos. De estas fuentes la mayor, con una amplia diferencia, es la energía proveniente del sol, en sus distintas manifestaciones.

Las distintas formas de aprovechamiento de la energía del sol se resumen en:

• Directamente - Solar térmica y fotovoltaica.
  
• Indirectamente – Hidráulica, eólica, aerotérmica y biomasa.
  
• Almacenada – Combustibles fósiles.
  

Como se observa, prácticamente toda las fuentes de energías disponibles provienen en ultima instancia del sol. Pero, ¿es suficiente la energía del sol para abastecer el consumo humano?

La energía total recibida por el planeta 1.354 W/m2 fuera de la atmósfera. Esta cantidad se reduce, a nivel del suelo, a 1.000 W/m2 en óptimas condiciones. De esta forma, el máximo de energía recibida desde el sol es de 174 · 10^15 W. Por otro lado, estimaciones cifran el consumo mundial promedio (a fecha de 2005) en 15 · 10^12 W.

Considerando un rendimiento medio del 10%, esto significa que sería necesario captar, aproximadamente, el 0,1% de la energía recibida del sol para abastecer totalmente el consumo mundial de energía. Si bien esta cifra significa que es viable teóricamente el abastecimiento del consumo humano con la energía proveniente del sol, se hace necesario remarcar que no es una cifra tan optimista como podría parecer.

Por ejemplo, se requeriría que cada cuadrado de terreno de 30x30 metros contuviera un captador de 1 metro cuadrado en funcionamiento. Esta relación debería darse en toda la superficie del planeta, incluidos océanos, casquetes polares y desiertos... Se observa que, si bien resulta teóricamente posible el abastecimiento con energías renovables, nos encontramos aún muy alejados de esta situación utópica. Adicionalmente, debemos tener en cuenta que el consumo mundial de energía crece cada año.

La lógica conclusión es que las energías renovables, por si mismas, no van a resolver el problema energético mágicamente. Es importante dedicar nuestros esfuerzos a aumentar los rendimientos de las fuentes de energía de origen solar, así como abaratar sus costes de instalación y mantenimiento. Pero resulta totalmente imprescindible reducir el consumo energético, adoptando medidas de ahorro y aumento de la eficiencia.