TEMA 41 - LA ENERGÍA
INTRODUCCIÓN HISTÓRICA El origen de trabajo mecánico como mecánico como equivalente al producto de la fuerza por el desplazamiento a desplazamiento a los estudios relativos estudios relativos a las palancas llevados palancas llevados a cabo por Arquímedes y Aristóteles. Aristóteles . Principio de conservación de la energía MECÁNICA: MECÁNICA: en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. El concepto de energía aparece a finales del s. XVIII y principios del XIX, cuando como consecuencia del desarrollo de la Termodinámica (Parte de la física que estudia la acción mecánica del calor y las restantes formas de energía ), toma cuerpo el principio de conservación de la energía energía en su acepción más amplia. Se utilizaba el confuso concepto de vis viva “fuerza viva” 2 (mv ), hoy conocido como energía como energía cinética. cinética . 2 La nueva cantidad mv fue denominada vis viva (fuerza viva) viva), y se consideró que todos los cuerpos en movimiento estaban dotados de una vis viva. viva. Galileo: Galileo: en su obra Dos nuevas ciencias, ciencias, describe lo que ocurre cuando cu ando sobre una estaca ligeramente clavada en el suelo se deja caer una piedra. Huygens: en sus estudios de sobre colisiones elásticas entre bolas le bolas le llevaron a la consideración de que, además de conservarse el momento lineal (o cantidad de movimiento), se conservaba la cantidad mv2. Leibniz: Leibniz: se le reconoce como "El "El último genio universal", universal ", consideró que era la vis viva la viva la magnitud que definía el estado de movimiento de los cuerpos y cuerpos y no la cantidad de movimiento de Descartes. Descartes . Surge así la llamada polémica cartesiano-leibniziana sobre la magnitud que define el movimiento de los cuerpos y se conserva en el universo. D’Alembert: quien propuso que ninguna de las dos cantidades c antidades se designara con el nombre de fuerza (vis) para evitar confusiones y que se limitara el ámbito de aplicación de cada una. Sugirió el nombre de momentum para la magnitud de Descartes (mv). Thomas Young: Young: definiera mv2 como “energía” en lugar de “fuerza” (vis viva) , contribuyendo, así, a clarificar los conceptos William Thomson: (Lord Kelvin) bautizaría la mv2 con el nombre con el que hoy la conocemos: energía cinética. cinética .
DEFINICIÓN DE ENERGÍA ENERGÍA: ENERGÍA: entidad intangible por intangible por medio de la cual podemos generar movimient movimiento o, trabajo y calor calor.. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología En tecnología y economía, economía, «energía» se refiere a un recurso natural para poder extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico. La energía junto con la materia son los 2 ingredientes básicos que componen todo el universo que nos rodea. PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA: la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. transforma. En estas transformaciones, la energía total permanece constante, constante, es decir, es la misma antes y después de cada transformación. formula ula de Energía Energía en reposo reposo de Einstein. Todo cuerpo tiene energia Einstein: e=mc2 (e “energía” = m “masa” por c2 “velocidad de la luz2”) ( form 2
en reposo en funcion de su masa, esta energia es calculada como la masa de cuerpo por la velocidad de luz . Teoría de la relatividad de f ísica Einstein ). Esta ecuación demostró que la materia es energía y la energía es materia , mientras que la materia es una entidad física
que ocupa un espacio y posee masa la energía es un concepto abstracto e inmaterial que sabemos que existe, pero no podemos verla, podemos afirmar que la materia es la representación física de la energía. 2 a=m·s : aceleración 2 v=m·s : velocidad
UNIDADES DE MEDIDA * Todos los símbolos de unidades se escriben sin punto al final y si derivan de nombres de persona se escriben en mayúsculas Julio o Joule (J): es la unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades, Unidades , para medir energía, trabajo y calor. trabajo realizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza.1J fuerza. 1J = 1N · 1m La unidad julio también se puede definir como: como: El trabajo necesario para mover una carga eléctrica de un culombio a través de una tensión (diferencia de potencial) de un voltio. Es decir, un voltio-columbio (V·C). Esta relación se puede utilizar, a su vez, para definir la unidad voltio. El trabajo necesario para producir un vatio de potencia durante un segundo. Es decir, un vatio-segundo (W·s). Esta relación es, además, utilizable para definir el vatio. Para medir calor, el cual es energía cinética (movimiento en forma de vibraciones) a escala atómica y molecular de un cuerpo.
Newton (N): es (N): es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades. Unidades . Se define como la fuerza que aplicada durante un segundo a una masa de 1kg incrementa su velocidad en 1 m/s. 1N = kg ·
Caloría (cal): energía (cal): energía necesaria para subir la temperatura de 1gr de agua de 14 a 15ºC a 1 atmósfera de presión. Equivale a 4’18 J 1 Caloría (Cal): (con mayúscula) es igual a 1 kcal. kcal. Kilovatio hora (kWh): (kWh ): Equivale a la energía producida o consumida por una potencia de 1 kilovatio durante 1 hora. hora . Equivale a 3.6 x 106 J. (es la unidad utilizada en los recibos de electricidad) Tonelada Equivalente de Petróleo (TEP): cantidad (TEP): cantidad de energía obtenida por la combustión de 1T d e petróleo. Equivale a 4 a 4 x 1010J (es aproximadamente igual a la combustión de 1’4 T de carbón, 4 a 5 T de lignito o 10.000 m³ de g as natural. No se corresponde corresponde con la energía eléctrica obtenida con una tonelada de petróleo, ya que debería tenerse en cuenta que el rendimiento de las centrales térmicas es de un 40% )
Tonelada Equivalente de Carbón (TEC): cantidad (TEC): cantidad de energía obtenida por la combustión de 1T de carbón. Equivale a 2,9 x 1010J. Kilotón (kt): (kt): energía equivalente a la que se libera cuando explotan 1000T de trinitrotolueno (TNT) y es igual a 4,184×1012 J Electronvoltio (eV): Es (eV): Es una unidad de energía en ergía utilizada en física atómica y nuclear. Es la energía que gana un electrón sometido a una diferencia de potencial de 1 voltio. Equivale a 1.60217733 x 10-19 J
FORMAS DE ENERGÍA ENERGÍA LUMINOSA: o energía lumínica es la energía transportada por la luz y producida por las ondas de la luz. Newton dijo que el comportamiento de los rayos de luz era similar al de una pelota que rebotaba contra las paredes. En relación con el ojo humano podemos decir que hay dos tipos de energía luminosa: 1. La que el ojo percibe: Todas tienen en común el calor que genera dicha luz. 2. La que el ojo NO percibe: rayos X, luz ultravioleta o energías luminosas pero el ojo humano no puede apreciarlas. Esto es debido a la longitud de onda, las de longitud de onda más corta, entre 0 y 380 nm , ni las superiores a 780 nm. El sol es la fuente principal de energía luminosa , los rayos de luz que emite el sol viajan en forma de ondas, pero siempre en línea recta, hasta que chocan contra un objeto. Los espejos si son curvos, deforman los rayos y los aumentan o disminuyen según sean cóncavos o convexos. ENERGÍA RADIANTE: es la energía que poseen las ondas electromagnéticas (la luz, o los rayos infrarrojos) ENERGÍA QUÍMICA: es aquella producida por reacciones químicas (la que desprende el carbón al quemarse, las pilas y las baterías, alimentos). La energía química, está siempre presente en la materia, sólo se manifiesta cuando se registra una alteración de ésta. VENTAJAS : 1) elevado rendimiento 2) mínimo nivel de emisiones contaminante 3) creación de diversidad de productos de limpieza, higiene personal … 4) desarrollo de nuevos medicamentos 5) proyectos para purificar el agua , 6) descubrimiento de novedosos materiales . 7) posibilita los viajes al espacio exterior INCONVENIENTES: grave daño al medio ambiente, los automóviles, los aviones y millones de máquinas se movilizan gracias a la energía química desprendida durante la combustión del carbón o del petróleo.
ENERGÍA TÉRMICA: aquella energía liberada en forma de calor, es decir, pasa de un cuerpo más caliente a otro que presenta una temperatura menor. Puede ser transformada tanto en energía eléctrica como en energía mecánica. La obtención de esta energía siempre provocará un impacto ambiental, porque la combustión libera CO2 y emisiones altamente contaminantes. Se pude obtener por: 1. REACCIÓN EXOTÉRMICA (reacción que libera energía “calor o luz” ) ↔ Reacción endotérmica (reacción que absorbe energía) 2. REACCIÓN NUCLEAR: Fisión (en la que un núcleo atómico pesado y se descompone en dos núcleos ligeros ), siendo la más popular la fisión de uranio. Fusión (en la que se unen dos núcleos ligeros para formar uno más pesado , liberando gran cantidad de energía). más común en la naturaleza, es la fusión del par deuterio-tritio 3. EFECTO JOULE: al circula corriente eléctrica en un conductor, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en
calor por el choques que sufren con los átomos del material conductor, elevando la temperatura del mismo. 4. ENERGÍA GEOTÉRMICA: la que se logra aprovechando el calor interno del planeta tierra. 5. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: electricidad renovable obtenida directamente de los rayos solares. ENERGÍA HIDRÁULICA: o energía hídrica, se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura para producir energía eléctrica, uno de sus mejores exponentes: la energía minihidráulica, de bajo impacto ambiental. Este recurso puede obtenerse aprovechando los recursos tal y como surgen en la naturaleza , o bien mediante la construcción de presas. La utilización más común hoy en día la constituyen las centrales hidroeléctricas de las presas (La primera central hidroeléctrica moderna se construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña, pero era cara y cerro 2 años y medio después de abrir ). Con la Revolución Industrial, cobró importancia con las ruedas hidráulicas para la producción de energía eléctrica . El renacimiento de la energía hidráulica se produjo por el desarrollo del generador eléctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidráulica y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX por el desarrollo industrial. Ya en 1920 las centrales hidroeléctricas generaban una parte importante de la producción total de electricidad. ENERGÍA MECÁNICA: engloba todas aquellas cosas que funcionan por acción de un mecanismo o maquinaria, es la energía donde interviene tanto la posición como los movimientos de los cuerpos. Esto quiere decir que la energía mecánica es la sumatoria de las energías potenciales, cinéticas y la energía elástica de un objeto en movimiento . Entre los tipos de energía mecánica pueden mencionarse la energía hidráulica (que aprovecha la energía potencial del movimiento de agua) y la energía eólica (modalidad que surge por acción del viento). ENERGÍA ELÉCTRICA: eléctrico (del latín electrum). Se caracteriza por la repulsión o la atracción que se genera entre las porciones de una materia, de acuerdo a la presencia de protones (carga positiva) o electrones (cargas negativas). La energía eléctrica se respalda en esta propiedad que surge por la diferencia de potencial entre un par de puntos. Esta diferencia permite que se establezca una corriente eléctrica (flujo de carga que atraviesa toda la estructura de un material). Conductor eléctrico: cuerpo que al entrar en contacto con otro cargado de electricidad, la transmite a todos los rincones de su superficie. Lo habitual es que los conductores eléctricos posean electrones libres que permitan el movimiento de cargas. Puede generarse de múltiples formas: dinamo (corriente continua) o alternador (corrientes alternas). La energía eléctrica no es necesariamente perjudicial para el planeta, sino que la forma tradicional de obtenerla acarrea un maltrato al ecosistema y una serie de peligros que no es necesario enfrentar. ENERGÍA NUCLEAR: aquella energía que se libera, ya sea de manera espontánea o artificial, en las reacciones nucleares , también se emplea para otros fines como la obtención de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica a través de reacciones nucleares, la medicina nuclear, la arqueometría nuclear (disciplina científica que usa métodos físicos y químicos en los estudios arqueológicos) La energía nuclear podrá ser transformada de una manera descontrolada (armamento nuclear) o controlada (reactores nucleares para la producción de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica). REACCIÓN NUCLEAR: Fisión ( en la que un núcleo atómico pesado y se descompone en dos núcleos ligeros ), siendo la más popular la fisión de uranio
TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA: RENDIMIENTO CALOR Y TRABAJO: Ni el calor ni el trabajo son formas de energía. Un cuerpo no tiene trabajo ni calor, pero sí tiene energía. En cualquier cambio de energía tenemos una transferencia de energía entre unos cuerpos y otros (a veces en el mismo cuerpo). Estas transferencias de energía se pueden realizar de dos formas: 1. Por medio de un desplazamiento , bajo la acción de una fuerza: en ese caso se produce trabajo (W). 2. Debido a una diferencia de temperatura: se habla entonces de que se transfiere calor (Q). Cambios de energía en un cuerpo. Incremento de en ergía Incremento de energía (ΔE)= a la diferencia de energía final (E final) y la energía inicial (E inicial) del cuerpo. ΔE= E final−E inicial Si E final E inicial ΔE > 0 → > la energía aumenta. Si E final E inicial ΔE < 0 → < la energía disminuye
Potencia (P): indica el incremento de energía por unidad de tiempo ( t) (por cada segundo) P =
Trabajo (W): = v (vatio) Caballo de Vapor (C.V.): 1C.V. = 735 W CONSUMO ENERGÉTICO: significa que un tipo de energía se está transformando en otro. Primer principio de la termodinámica: la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma. Para este principio, habría que excluir todos los procesos termonucleares en los que parte de la masa se transforma en energía, según la fórmula de Einstein. Primer principio de la termodinámica: ΔE = E final − E inicial = Q – W Si el sistema perdiese calor en lugar de recibirlo, y el trabajo fuese recibido aportarlo, Q y W serían negativos. RENDIMIENTO (ƞ): de una máquina es la relación entre el trabajo o energía suministrada por una máquina y la energía qu e ha sido necesario aportarle. Viene dado por la expresión ƞ = . Lo ideal sería que η fuese igual a 1. Eso querría decir que la máquina no desperdiciaría ninguna energía. Pero, η siempre es menor a 1 (nunca mayor), en todas las conversiones energéticas, el cambio no se hace al 100% (un motor al transforma 1 cal no la convierte en 4,18 J sino en mucho menos, pierde el 75 % aprox. de la energía que se suministra) .
FUENTES DE ENERGÍA: NO renovables: se encuentran de forma limitada en la naturaleza. Se consumen a un ritmo mayor del que se producen, por lo que acabarán agotándose (petróleo, carbón, gas…) Renovables: se recuperan tras utilizarse. No se agotan, pues, o bien no se consumen, como el viento o el agua, o se pueden regenerar al mismo ritmo que se consumen, biocombustibles.
Fuentes de energía contaminantes: al utilizarlas producen residuos contaminantes. Ejemplos: el carbón o el gas natural. Fuentes de energía limpias: al utilizarlas no generan residuos contaminantes, como la energía solar o la eólica. Convencionales: son las que se han empleado tradicionalmente, como el carbón o el petróleo. Alternativas: se utilizan para sustituir las energías convencionales y evitar que se agoten (energía solar o energía eólica). NO RENOVABLES/CONTAMINANTES/CONVENCIONALES ggh 1. COMBUSTIBLES FÓSILES: es la energía más utilizada en el mundo, puede ser sólida (carbón), líquida (petróleo) o gaseosa (gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que se han fosilizado formando carbón o hidrocarburos ( carbón bosques de zonas pantanosas ) ( petróleo y gas natural masas de plancton en el fondo del mar). En ambos casos la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta de O2 y acción de la temperatura, la presión y determinadas bacterias de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta energía. La reservas de combustibles fósiles del planeta puede suministrar energía durante 40 años más (si solo se utiliza el petróleo) y más de 200 (si se sigue utilizando el carbón). Reservas identificadas aunque no estén explotadas. Reservas probables podrán descubrirse con las tecnologías futuras. Ventajas: 1. Una vez extraídos, los combustibles fósiles pueden ser enviados a cualquier parte del mundo para ser usados . 2. La electricidad funciona con combustibles fósiles, 2/3 de la electricidad mundial, a través del proceso de combustión. 3. Son relativamente baratos y accesibles. Desventajas 1. Los suministros está disminuyendo. 2. Vertidos con daños ambientales y financieros por décadas . 3. Calentamiento global ( calentamiento global antropogénico o antrópico resultado de actividades humanas) , al quemarse liberan grandes cantidades de CO 2, un poderoso gas del efecto invernadero. 2. COMBUSTIBLES NUCLEARES: Energía nuclear de fisión: es separar "rompier" el núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, liberando energía radiante y cinética. Las centrales termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua. Deja residuos nucleares, que tardar miles de años en desaparecer. Energía nuclear de fusión: es unir 2 átomos de hidrógeno para obtener un átomo de helio, con producción de energía abundante. De conseguirse un proceso para obtener esta energía, sería también una energía no contaminante. Ventajas: 1. Garantiza el suministro eléctrico: la fuente de energía que más h. funciona al año. Disponible las 24h, 365 días al año 2. Es una energía limpia y no genera CO2. La energía nuclear no emite gases ni partículas contaminantes a la atmósfera, una ventaja clave para frenar el cambio climático. No utiliza combustibles fósiles, de modo que no emite CO
4. Una de las fuentes más baratas de producción de electricidad. 5. Los vertidos de las centrales nucleares al exterior son mínimos. La mayor parte de ellos se expulsan en forma gaseosa de la chimenea de la central (aire con poca radiactividad), y en forma líquida a través del canal de descarga. Por su bajo poder contaminante, las centrales nucleares frenan la lluvia ácida y la acumulación de residuos tóxicos en el medio ambiente. Inconvenientes 1. Envenenamiento por radiación (síndrome de radiación aguda). La mayoría de las muertes causadas por la exposición a la radiación se deben a una reducción general de la médula ósea debido a la exposición, normalmente en una escala de 70 rads o más. Si hay daño gastrointestinal y/o neurológico en la víctima, las probabilidades de sobrevivir disminuyen significativamente, con una muerte esperada en un lapso de dos semanas a sólo tres días. 2. Elevados costos de los reactores y su seguridad 3. Desechos radiactivos de la fisión nuclear, es posible reciclarlos para su uso futuro. Pero, su costo es más alto que el del uranio sin procesar y sus desagradables subproductos, hacen que no sea una prioridad para la industria nuclear. RENOVABLES/LIMPIAS/ALTERNATIVAS: Energías verdes: son energías renovables que no contaminan, no emite subproductos, ecológicas. 1. ENERGÍA HIDRÁULICA: energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. En España produce un 15 % del total de la electricidad. Es uno de los recursos más importantes en las energías renovables. El problema de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas. 2. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: a través de paneles solares y convertirla en calor, para obtener agua caliente, calefacción refrigeración, invernaderos en agricultura, secaderos agrícolas plantas de purificación o desalinización de aguas. Con este tipo de energía se podría reducir más del 25 % del consumo de energía convencional en viviendas de nueva construcción . Supone en torno al 28% del consumo en las viviendas de agua caliente, que supone más del 12% de la energía en España. 3. BIOMASA: a partir de la energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. La biomasa mediante estos procesos almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado. 4. ENERGÍA SOLAR: Los paneles fotovoltaicos convierten directamente la energía lumínica en energía eléctrica, o mediante colectores solares (para energía térmica) Se distinguen dos componentes en la radiación solar ambas son aprovechables: Radiación directa: es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias, puede reflejarse y concentrarse para su utilización Radiación difusa: es la emitida por la bóveda celeste diurna por los fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes, no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones. Se puede diferenciar entre 2 receptores Receptores activos: utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor hacia el Sol (llamados seguidores) y captar mejor la radiación directa Receptores pasivos. La energía solar permite la generación de energía en el mismo lugar de consumo y así se eliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte (que suponen aprox. el 40% del total) y la dependencia energética. Esta tecnología resulta muy eficiente para lugares de alta radiación solar , pero poco para los zonas con poco sol como Centro Europa, donde tecnologías como la célula solar de película fina (también llamada Thin Film) están consiguiendo reducir también el precio de la tecnología fotovoltaica tradicional a cotas nunca vistas. 5. ENERGÍA EÓLICA: obtenida de la fuerza del viento (de alta presión atmosférica), mediante unas turbinas eólicas que convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico. El término eólico viene del latín Aeolicus (griego antiguo Aiolos), relativo a Éolo o Eolo, dios de los vientos griego. Es un tipo de energía verde, limpia, una forma no-directa de energía solar . Es la menos costosa de producir. La más extendida y que cuenta con un mayor crecimiento es la de los parques eólicos para producción eléctrica, integrados por aerogeneradores que suelen medir unos 40-50 metros y tener 3 aspas, de unos 20-25 metros Los aerogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra (granjas eólicas), sobre la costa del mar o aguas a cierta distancia de la costa en lo que se llama granja eólica marina. El gran beneficio medioambiental, vienen dado por los niveles de emisiones gaseosas evitados (a nivel mundial, se considera que el sector eléctrico es responsable del 29% de las emisiones de CO 2 del planeta)
Inconvenientes: la intermitencia, el impacto en la calidad del paisaje, efectos sobre la avifauna y el ruido, interferencias electromagnéticas en los sistemas de comunicación y el efecto pantalla que limita de manera notable la visibilidad y posibilidades de control que constituye la razón de ser de sus respectivos emplazamientos, consecuencia de la alineación de los aerogeneradores. 6. ENERGÍA GEOTÉRMICA: aquella obtenida del calor del interior de la Tierra (5.000 °C) que llega a la corteza terrestre. Esto se debe al gradiente geotérmico y el calor radiogénico. 7. ENERGÍA MARINA: (energía de los mares, de los océanos o energía oceánica) energía producida por las olas del mar, las mareas, la salinidad y las diferencias de temperatura del océano , para generar electricidad. Los principales tipos son: Energía de las olas: olamotriz o undimotriz. Energía de las mareas: mareomotriz
Maremotérmica: aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. El aprovechamiento de este tipo de energía requiere que el gradiente térmico sea de al menos 20º. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ ciclo de Rankine” para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades. Energía osmótica: es la energía de los gradientes de salinidad. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS RENOVABLES/LIMPIAS/ALTERNATIVAS: 1. El Sol abastecerá estas fuentes de energía durante los próximos cuatro mil millones de años. 2. Naturaleza difusa con la excepción de la energía geotérmica la cual, sin embargo, solo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentes calientes y los géiseres. 3. Para 1.000 kWh de electricidad, consumo anual per cápita en los países occidentales 4. Irregularidad: La producción de energía eléctrica permanente exige fuentes de alimentación fiables o medios de almacenamiento. Así pues, debido a los elevados costos de almacenamiento de la energía, un pequeño sistema autónomo resulta raramente económico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexión a la red de energía implica costes más elevados. 5. Fuentes renovables contaminantes Biomasa: no es realmente inagotable, aun siendo renovable y almacena activamente el carbono del CO 2, formando su masa con él y crece mientras libera el oxígeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con el oxígeno, formando de nuevo dióxido de carbono. Teóricamente el ciclo cerrado arrojaría un saldo nulo de emisiones de dióxido de carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustión fijadas en la nueva biomasa. En la práctica, se emplea energía contaminante en la siembra, en la recolección y la transformación, por lo que el balance es negativo. Biocombustibles: producen mayor cantidad de CO2 por unidad de energía producida que los equivalentes fósiles . Energía geotérmica: no solo se encuentra muy restringida geográficamente, sino que algunas de sus fuentes son consideradas contaminantes y producen un fuerte impacto paisajístico. 6. Diversidad geográfica de los recursos. Algunos países y regiones disponen más recursos que otros 7. Administración de las redes eléctricas. Si la producción de energía eléctrica a partir de fuentes renovables se generalizase, los sistemas de distribución y transformación no serían ya los grandes distribuidores de energía eléctrica, pero funcionarían para equilibrar localmente las necesidades de electricidad de las pequeñas comunidades. Los que tienen energía en excedente venderían a los sectores deficitarios, es decir, la explotación de la red debería pasar de una "gestión pasiva" donde se conectan algunos generadores y el sistema es impulsado para obtener la electricidad "descendiente" hacia el consumidor, a una gestión "activa", donde se distribuyen algunos generadores en la red, debiendo supervisar constantemente las entradas y salidas para garantizar el equilibrio local del sistema. Eso exigiría cambios importantes en la forma de administrar las redes. Sin embargo, el uso a pequeña escala de energías renovables, que a menudo puede producirse "in situ", disminuye la necesidad de disponer de sistemas de distribución de electricidad . Los sistemas corrientes, raramente rentables económicamente, revelaron que un hogar medio que disponga de un sistema solar con almacenamiento de energía, y paneles de un tamaño suficiente, solo tiene que recurrir a fuentes de electricidad exteriores algunas horas por semana. Por lo tanto, los que abogan por la energía renovable piensan que los sistemas de distribución de electricidad deberían ser menos importantes y más fáciles de controlar. 8. La integración en el paisaje: Un inconveniente evidente de las energías renovables es su impacto visual en el ambiente local. Algunas personas odian la estética de los generadores eólicos y mencionan la conservación de la naturaleza cuando hablan de las grandes instalaciones solares eléctricas fuera de las ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra encanto en la vista de los "viejos molinos de viento" que, en su tiempo, eran una muestra bien visible de la técnica disponible. Otros intentan utilizar estas tecnologías de una manera eficaz y satisfactoria estéticamente: los paneles solares fijos pueden duplicar las barreras anti-ruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles y podrían incluso ser sustituidos completamente por captadores solares, células fotovoltaicas amorfas que pueden emplearse para teñir las ventanas y producir energía, etc.
