Energías como Bienes Comunes

Se denomina energía a la propiedad que le permite a los objetos físicos realizar algún trabajo. Todos los cambios o transformaciones de la naturaleza -que puede percibir el hombre- son producidos por algún tipo de energía. Podemos afirmar entonces que la energía es la fuente de todo movimiento. Cada vez que asistimos a una transformación de algún tipo, ésta se expresa con cambios físicos y/o químicos.

Podemos citar como ejemplos válidos:

• El derretimiento del hielo (transformación física, donde el agua cambia de estado sólido a líquido por efecto de la aplicación de energía calórica);

• La reducción de la madera al quemarse irradiando -a su vez- energía calórica y lumínica (transformación física y química);

• El proceso digestivo de los animales (transformación química).

Es importante aclarar que la energía es un concepto abstracto, una herramienta matemática para asignar el estado de un sistema físico. Así, en la física existen cuatro (4) grandes categorías que separan o diferencian los tipos de energía que encontramos en la naturaleza:

Energía química:

Este tipo de energía es la que se encuentra almacenada dentro de la materia y se libera con reacciones de transformación de moléculas. La materia esta conformada por asociación de elementos y algunos grupos particulares necesitan un aporte externo de energía para formarse. Esta energía queda almacenada en esa nueva molécula y se libera al separarse o recombinarse. Un claro ejemplo de esta dinámica energética es la formación de petróleo. Muchos años atrás, en la superficie de la tierra existía gran cantidad de hidrógeno y carbono que, por efecto de la radiación solar (aporte de energía), se se transformó en enormes yacimientos de hidrocarburos (uniendo hidrógeno con carbono). Esto liberó a la atmósfera del dióxido de carbono que producía efecto invernadero y la tierra se fue enfriando, permitiendo así la proliferación de la vida.

El hombre, al extraer ese carbono del petróleo, esta obteniendo esa energía solar que quedo acumulada químicamente dentro de las moléculas. La manera de obtener esta energía es mediante la transformación de la molécula de hidrocarburo hacia otras moleculas gaseosas en un proceso que conocemos como combustión por oxidación. Así, se libera dióxido de carbono a la atmósfera y, nuevamente, se produce el efecto invernadero y el calentamiento global.

Energía cinética:

La energía cinética es la energía que da movimiento a la masa: es decir, todo lo que esté en movimiento posee una energía que lo llevó a ese estado cinético. Por efecto de la fricción, u otras resistencias, la masa va perdiendo esta energía: cuando el objeto se detiene se agota por completo. Así, cuanto más masa o velocidad tenga un objeto, más energía tendrá acumulada.

Energía potencial:

Esta clase de energía se expresa con la altura de un objeto. En otras palabras, la energía potencial es proporcional a la distancia que existe entre la materia y el centro de la tierra. Cuanto mayor sea esta distancia, también mayor será su capacidad de caer atraída por la gravedad.

El ciclo del agua en el planeta es el mejor ejemplo para expresar que es la energía potencial. La radiación solar calienta, evapora y eleva el agua de los océanos hacia la atmósfera. Los vientos llevan el agua hacia tierra firme donde se descarga sobre las montañas. El agua, nuevamente en estado líquido, corre hacia los océanos por diferentes cursos de la superficie terrestre. De esta forma, el sol eleva el agua y le agrega energía potencial: esta es la energía que traen los ríos descendiendo por sus cauces. La centrales hidroeléctricas aprovechan esta energía para mover grandes turbinas y convertirlas en electricidad.

Energía electromagnética:

El electromagnetismo es un tipo de energía que está almacenada en forma de radiación de ondas tanto magnéticas como eléctricas. Para cambiar en valor de un campo magnético hace falta energía, por ejemplo, la necesaria para separar dos imanes cuando estos se atraen. Las ondas electromagnéticas son un continuo cambio de estado de campo que viaja por el espacio a la velocidad de la luz. Para sostener estos cambios de estado (y viajes) necesitan de energía que, por cierto, almacenan intrínsecamente. Por ejemplo, la energía que se libera en el sol viaja por el espacio y llega a la tierra en forma de luz y calor. También las ondas que libera una antena de radio o televisión o un satélite transportan energía. Al llegar a la tierra la energía solar se transforma en energía calórica y energía lumínica.

La energías también se pueden clasificar por su origen, escasez / abundancia o su disponibilidad. Se denominan energías convencionales o (no renovables) a las que se extraen de combustibles fósiles o recursos agotables. En cambio, se denominan energías alternativas o (renovables) a las obtenidas de recursos naturales e infinitos (el viento, la radiación solar, las mareas, las olas o la biomasa).

Antoine Lavoisier, con la formulación del principio de conservación de la materia postuló que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. El hombre, gracias al crecimiento de la ciencia y la tecnología ha desarrollado y depurado los procesos de conversión de las energías disponibles.

Convertir energías es un proceso que requiere de artefactos llamados “Transductores”. Así, por ejemplo, un motor de combustión interna montado en un automóvil convencional es un transductor capaz de convertir energía química (proveniente del petróleo) en energía cinética (desplazamiento del vehículo)

El desarrollo tecnológico para mejorar la eficiencia de los transductores es un tema central en el aprovechamiento de la energía disponible en la naturaleza. En las ultimas décadas se han logrado avances muy importantes que prometen cambar la relación y dependencia que los seres humanos tenemos respecto a la extracción de energía proveniente de los combustibles fósiles.

Inducidos por la escasez de petróleo y la severa contaminación de la atmósfera, en las próximas décadas, cambiaremos drásticamente esta relación incrementando la cosecha de energías renovables, abundantes e infinitas, como la radiación solar, el movimiento de los océanos o los vientos atmosféricos y seremos capaces de desarrollar transductores muy sofisticados que vuelvan abundante el recurso energético a todo nivel.

Imagen: gentileza NASA