¿Qué labores desempeñan los físicos en el sector de las energías renovables?
Las energías renovables han llegado para quedarse, incluso los últimos años su generación es mayor que la de las energías convencionales. En el siglo XX han sido varios los momentos durante los cuales han podido despegar, pero por diversas circunstancias se pospuso hasta inicios del siglo XXI. Es la búsqueda de energías alternativas debido al cambio climático, principalmente, la que ha desembocado en el actual desarrollo sólido del sector.
Debido a la diversidad de energías alternativas a los combustibles convencionales que existen, y el extenso abanico de aplicaciones que pueden cubrir, es un sector bastante amplio, que abarca desde las aplicaciones industriales hasta las domésticas. Además, es un sector donde los conocimientos científico-técnicos determinan el éxito de un proyecto. Por tanto, es la propia capacidad y versatilidad de los físicos la que hace que estén especialmente preparados para este fin.
En el presente artículo se van a exponer las funciones que desempeñan los licenciados/graduados en Física en el sector renovables, haciendo uso de los conocimientos y capacidades adquiridas en su formación, ya que estos estudios reúnen las bases de todas las tecnologías, es decir, son aplicaciones de la física, o como más común se expresa, la Física Aplicada.
Las renovables y sus tipologías
Para ser más exactos, al hablar de el sector de las energías renovables, nos referimos a las siguientes tecnologías:
Energías del sol
- Energía solar térmica de bajas temperaturas, fundamentalmente para aplicaciones de agua caliente sanitaria, si bien también se puede aplicar a calefacción por suelo radiante, refrigeración solar por absorción, climatización de piscinas, secado u otras aplicaciones industriales o domésticas.
- Energía solar térmica de medias temperaturas (colectores cilindro-parabólicos y colectores lineales de Fresnel) y altas temperaturas (sistema de receptor central con heliostatos y discos Stirling), para generación de electricidad (también se ha usado en procesos industriales para generar calor a altas temperaturas, en menor medida).
- Energía solar fotovoltaica, para generación de electricidad, ya sea en instalaciones aisladas o de conexión a red. En el caso de generación aislada, existen muchísimas aplicaciones: bombeo de agua, generación de electricidad para casas, alimentación de antenas remotas, etc. En el caso de la conexión a red permiten autoconsumo, balance neto cero y venta de la producción excedente. Actualmente, una de las aplicaciones más importante de todo el sector eléctrico.
Energías de la vida
- Energía de la biomasa, ya sea vegetal (fósil, residual, natural y cultivos energéticos) o animal (residual, fósil). En este caso, tanto para producción de energía térmica como de energía eléctrica. Como ejemplos, tenemos la utilización de residuos agrícolas, forestales y ganaderos, la reutilización de lodos en depuradoras de agua, los bosques energéticos, etc.
Energías del viento
- Energía eólica, para generación de electricidad en aplicaciones aisladas o de conexión a red. En las aplicaciones aisladas, tenemos el bombeo de agua, la generación de electricidad en casas (en combinación con la fotovoltaica y/o la biomasa), etc. En la conexión a red, tenemos los parques eólicos, en los que los físicos hemos intervenido en el planteamiento, ejecución y seguimiento de los mismos. Incluye la novedosa eólica marina y aplicaciones de microgeneración en edificios tanto de eje vertical como horizontal. En todos estos campos los físicos intervienen en el campo de I+D, adelantando e innovando en el futuro desarrollo de ésta, una de las más importantes energías renovables.
Energías del agua continental
- Energía hidráulica, debido a los saltos de agua, para generación de electricidad. En este sentido, se considera como renovable la minihidráulica, para pequeños saltos y gran caudal.
Energías del mar
- Energía del gradiente térmico del mar, debido a las diferencias de temperaturas en el mar, para generación de electricidad.
- Energía mareomotriz, debido a la interacción entre la tierra y la luna, para generación de electricidad.
- Energía del oleaje, debido tanto al viento en el mar como a la mar de fondo, para generación de electricidad. Actualmente, este tipo de tecnología está siendo ampliamente estudiada.
- Energía de las corrientes marinas, similar a la minihidráulica y con zonas de fácil implementación en combinación con otras energías renovables del mar.
Energías del suelo
- Energía geotérmica, que aprovecha el calor del interior de la tierra que puede fluir a la superficie o cerca de ella, para generación de electricidad y calor. También se incluye el aprovechamiento de la distinta temperatura respecto al exterior del interior de la tierra, similar a las torres de viento o la circulación del aire a través de patios típica de las zonas desérticas árabes o del sur de Europa.
Otras actividades
- Cogeneración de energía térmica y eléctrica en plantas industriales de todo tipo.
- Instalaciones o plantas industriales mixtas de estas tecnologías, como podría ser fotovoltaica+eólica, o termosolar+biomasa.
- Energía del hidrógeno, el vector energético del futuro. Aquí hay muchas aplicaciones en cuanto a su producción, mantenimiento, almacenamiento, suministro y consumo en las que ya están interviniendo físicos.
- I+D en otras posibles energías renovables: capilaridad en microtubos de agua, termopares, etc.
- Estudios de ahorro y eficiencia energética.
- Estudios de calificación energética en edificios.
