Generar electricidad en casa
Cuando vemos titulares sobre nuestros avances en la descarbonización, las cifras citadas suelen referirse a la electricidad. Muchos países están avanzando en materia de electricidad limpia, pero el progreso en materia de energía en general es mucho más lento.
Vemos una gran diferencia entre la parte que procede de fuentes bajas en carbono. La energía nuclear y las renovables representan más de un tercio (36,7%) de la electricidad mundial. Pero representan menos de la mitad de esa cifra (15,7%) de la combinación energética mundial. Esto se debe a que los demás elementos de la demanda energética -transporte y calefacción- dependen mucho más de los combustibles fósiles.
Pero hay que tener en cuenta otro aspecto. Dado que el transporte y la calefacción son más difíciles de descarbonizar, la electricidad limpia será cada vez más importante. Muchas soluciones dependen de que electrifiquemos otras partes del sistema energético, como el cambio a los vehículos eléctricos. La Agencia Internacional de la Energía, por ejemplo, prevé que para 2030 la demanda mundial de electricidad para vehículos eléctricos se multiplicará por cinco u once respecto a los niveles de 2019. Si queremos aprovechar los beneficios climáticos de los vehículos eléctricos, esta electricidad debe ser lo más baja posible en carbono.
Formas de generar electricidad
Los alumnos observan cómo una gota de sangre en vuelo se acelera continuamente y aumenta su velocidad con el tiempo. A medida que la gota cae, la resistencia se acumula. Aquí se representa el aumento del diámetro de la mancha en relación con la distancia de una gota de sangre típica de 50 ml. Esta actividad tiene contenido de audio.
En este objeto animado, los alumnos observan el funcionamiento de un termopar J con una unión fría. Se utiliza una tabla para convertir el voltaje que produce en la temperatura correspondiente. Un breve cuestionario completa la actividad.
Generación de energía
La generación de carbón en India -el tercer país emisor- se redujo un 8% en 2020 respecto a 2018 (Crédito: Wikimedia Commons/TJBlackwell) La nuclear, el carbón y la eólica son solo tres tipos de energía que se utilizan para generar electricidad en las centrales eléctricas de todo el mundo.
Según BloombergNEF, la demanda mundial de electricidad pasará de 25.000 teravatios-hora (TWh) en 2017 a unos 38.700 TWh en 2050, lo que impulsará nuevas inversiones en capacidad de generación de energía en los próximos años.
Según el informe de la Asociación Internacional de Energía Hidroeléctrica de 2017, se estima que en 2016 se pusieron en funcionamiento 31,5 gigavatios (GW) de capacidad hidroeléctrica, con lo que la capacidad instalada mundial acumulada asciende a 1.246 GW.
Canadá tiene previsto eliminar sus centrales de carbón para 2030, mientras que el Reino Unido ha fijado como fecha límite 2025 y Alemania pretende eliminar esta tecnología de su red eléctrica para 2038. Se espera que otros países europeos sigan su ejemplo en breve.
Otro tipo de central que utiliza gas es la de ciclo combinado. Al utilizar tanto turbinas de gas como de vapor, producen una mayor cantidad de electricidad a partir de una sola fuente de combustible en comparación con una central eléctrica tradicional.
Formas innovadoras de generar electricidad
La Agencia Internacional de la Energía señala que se prevé que el desarrollo y el despliegue de tecnologías de electricidad renovable sigan desplegándose a niveles récord, pero se necesitan políticas gubernamentales y apoyo financiero para incentivar un despliegue aún mayor de electricidad limpia (y de infraestructuras de apoyo) para dar al mundo la oportunidad de alcanzar sus objetivos climáticos netos.
En el sector del transporte, los combustibles renovables, como el etanol y el biodiésel, han aumentado considerablemente durante la última década. Sin embargo, se espera un crecimiento más lento (entre el 0,6% y el 0,7% anual) hasta mediados de siglo.
En el sector industrial, la biomasa representa el 98% del uso de energía renovable, con aproximadamente un 60% derivado de la biomasa de la madera, un 31% de los biocombustibles y casi un 7% de los residuos de biomasa.
La incertidumbre sobre los créditos fiscales federales (por ejemplo, la Norma de Combustibles Renovables), la Norma de Combustibles Bajos en Carbono de California, los precios de los combustibles y el crecimiento económico influirán en el ritmo de desarrollo de las fuentes de energía renovables en Estados Unidos.