Resumen
En el texto Evolución de la eficiencia energética se
expone de manera breve el desarrollo de las tecnologías a lo largo de la
historia de las civilizaciones para generar y utilizar la energía en beneficio
de la humanidad. Todas las diferentes formas de generación energética son
catalogadas de acuerdo a su eficiencia que es medida según los recursos
utilizados que emplean y los efectos colaterales que conllevan. En primera
instancia se introduce la importancia de las energías para las civilizaciones
pasadas y presentes, y conforme se inmiscuye en el texto se abarca el
desarrollo de los métodos para producir o aprovechar energía, divididos en las
etapas temporales de los periodos, pre agrícola, agrícola, neolítico, pre
industrial, industrial y moderno. Por lo que, en un progreso temporal del texto
se expone el patrón progresivo de las innovaciones para generar energía hasta
llegar a la época actual y la tendencia humana de mejorar las matrices de
producción energética para un futuro, aportando nuevos escalones en la
evolución de la eficiencia energética.
Palabras
clave
Ciencia
Civilización
Evolución
Energía
La
evolución de la eficiencia energética empieza con el descubrimiento de la
importancia de la energía, que tuvo lugar en el inicio de las civilizaciones,
puesto que el término energía, es un sinónimo de trabajo. La humanidad desde
tiempos inmemoriales empezó a cuestionarse sobre las soluciones de diferentes
problemas físicos que se hallaban en la vida cotidiana, preguntas como: ¿Cuál
es la fuerza que se necesita para llegar a tal lugar?, ¿Cuánta fuerza se
necesita para abrir una nuez?, ¿Con cuántos hombres se debe casar un mamut?,
¿Cuántos hombres se necesitan para remar un barco hasta determinado lugar?,
¿Cuántos caballos se necesitan para remolcar un peso específico?, entre varias
preguntas más. Fue gracias al
cuestionamiento de estos problemas que la humanidad se vio en necesidad de
desarrollar las energías a lo largo de la historia, jugando un papel importante
en el desarrollo de las civilizaciones, hasta llegar a la época actual. La
función de la energía no ha perdido relevancia en ningún instante de la
historia, pues actualmente es valorada como una fuente indispensable para
realizar diferentes trabajos, y sigue siendo un ítem principal en la lista de
innovaciones urgentes para desarrollar, según todos los pueblos y países del
primer mundo. Y como expone Armando Zandanel al decir que, “La energía existe
bajo distintas formas y constituye la base de todos los fenómenos que tienen
lugar en el universo.” (Zandanel, 2016, p. 10),
define que la energía en un pilar que mantiene la estructura del universo en
funcionamiento.
“La
energía está definida como la capacidad para realizar un trabajo, y desde el
punto de vista macro físico, es uno de los factores primordiales para el
desarrollo de las civilizaciones.” (Dominguez,
2005, p. 56). La humanidad, al igual que todos los seres vivos requiere
de energía para vivir, sin embargo, necesita de mucha más energía en magnitud que
el resto de especies. Razón por la cual, a lo largo de la historia, se ha visto
en la necesidad primordial de encontrar diferentes formas de generación de
energía y así como un efecto colateral directo modifica el medio ambiente con
el fin de aprovechar y generar energía para su beneficio. La ciencia ha dejado
formas evidentes de avances en las tecnologías que afectaron directamente la
forma en que la humanidad actualmente se abastece de energía.
Ante
la realidad de una demanda de energía en progresivo exponencial crecimiento, la
humanidad se ha visto con la obligación trascendental de evolucionar las
matrices de la generación energética buscando un equilibrio entre la magnitud
de producción y el consumo de materia implicado. A este equilibrio se le
denomina eficiencia energética, que consiste en dar resultados beneficiosos en
aspectos de alta potencialidad, bajas repercusiones ambientales, y costos
económicos en promedio bajos. (Cunningham, 2002, p. 208).
La
evolución de la eficiencia energética se puede cuantificar mediante una
relación entre la capacidad de Watts (W) que puede producir un material-fenómeno
natural en un intervalo de tiempo, y el año o época en la que es empleada o
consumida. Las etapas para realizar la cuantificación de eficiencia se
clasifican en diferentes periodos como: pre agrícola, neolítico, agrícola, preindustrial,
industrial y moderno. Dentro de los métodos para establecer la evolución de la
eficiencia energética de forma sistemática, se añade el factor de un Consumo
Mundial, que es directamente proporcional a la eficiencia de la matriz
energética que se utiliza en determinado punto de la historia, es decir, las
civilizaciones siempre buscan la mejor forma de abastecer su demanda
energética, y no necesariamente de una forma eficiente.
La
empresa British Petroleum, al realizar un desglose del consumo energético
mundial desde el año 1965 al 2008, se ha tenido un incremento del 190%, es
decir, se ha multiplicado casi 43 veces, por lo que se asume un crecimiento
anual de 2,5% en el consumo de energía y por lo tanto también de su demanda. (Jarauta, 2015, pág. 11).
Se
puede describir la evolución de la energía empleada en los diferentes periodos,
de forma sencilla, en el periodo pre agrícola, las energías más potentes a
utilizar eran el fuego y la fuerza humana; el fuego abastece mucha energía
(mayor a 1.0E3 W), la misma que será controlada en mayor magnitud a lo largo de
la historia, y la fuerza humana que tiene un aproximado de 69.8 W. (OIT, 2012, p.43).
En
el periodo neolítico, se distinguen las fuerzas del aire que mueve a los barcos
y molinos, además de la tracción animal; la fuerza del aire con una capacidad
aproximada de 1.2E3 KW y la tracción animal con la unidad básica de medida internacional,
de un caballo de fuerza equivalente a 745.3 W. En los periodos siguientes se
aumenta en gran proporción las magnitudes de la generación energética.
El
periodo agrícola emplea mayor energía siendo la madera una de sus principales
fuentes, con un poder máximo estimado de 21000 KJ/Kg, es decir, 2.1E4 W por Kg.
En el periodo pre industrial se utiliza en su mayoría madera y molinos
hidráulicos que tienen una capacidad gigantesca de hasta 1 MW. (Rodriguez, 2009, p. 219). En el periodo
industrial se destacan el uso de las energías de vapor de agua, diferentes
tipos de carbón, el inicio de la energía eléctrica y la combustión. El carbón
vegetal con una capacidad estimada máxima de 3.5E3 MW/Kg, el vapor de agua con
una capacidad de 2,27 MW/Kg, la combustión que sobrepasa los 10E3MW y la
energía eléctrica vista más como un fenómeno natural, que traerá grandes beneficios,
tiene una relación directa con la potencia o watts (W), P=I.V, donde P es la
potencia en watts I es la intensidad en amperios y V es el voltaje.
Después
de todas las etapas o periodos de la historia anteriores a la realidad actual
se caracterizan por producir energías inferiores al orden de los 100EMW, en el
periodo moderno a través de fenómenos naturales como la radiación solar, el
viento, las fuerzas del mar y los ríos, a través de la energía térmica de la
tierra, de las energías moleculares y de las interacciones de Hidrogeno en
forma de combustión y nuclear se pueden obtener magnitudes mucho mayores a las
de los periodos precedentes, estimadas en el orden de 50 Mt (megatones),
equivalentes a 4,184E18 W, una cifra abrumadoramente grande de energía. (Trenzado Diepa, 2014,p.55).
Se
establece que la evolución de cualquier índole, es un proceso inevitable al que
se someten todos los fenómenos temporales y la generación o transformación de
energía es un ejemplo claro, teniendo como resultado de la evolución el mejorar
la eficiencia energética; en el campo de producción y demanda energética, a lo
largo de la historia la humanidad se ha visto en la necesidad de cambiar las
matrices de la producción energética debido al incremento de la demanda que a
su vez es proporcional a la población mundial, sin embargo, la matriz
energética se ha congelado en las energías fósiles y no renovables, a pesar de
haber descubierto nuevos métodos de generación mucho más eficientes. Si bien,
existe un aire de cambio energético con las nuevas generaciones de ciudadanos
mundiales comprometidos con la ciencia, el cambio radical de matriz energética
aún no se ha tomado. Paso que es trascendente para crear las condiciones para
una ascensión de un escalón más en la escalera interminable de la evolución o
de la simple supervivencia.
Referencias
Calderón, F. (2006). Una teoría de la divulgación de la
ciencia. Bogotá: Red Revista Colombia de Filosofía de la Ciencia.
Cunningham, R. E. (2002). La energía, sus ingenierías y circunstancias.
Buenos Aires: Academia Nacional de Ingeniería.
Dominguez, G. (2005). Energías alternativas. Madrid:
Equipo Sirius.
Jarauta, L. (2015). Las energías renovables.
Barcelona: Editorial UOC.
OIT, E. d. (2012). Guia de unidades y abreviaturas. En OIT, Enciclopedia
de la OIT (pág. 6). Washington: INSHT.
Rodriguez, A. (2009). Ensayos físicos y fisicoquímicos.
Barcelona: Cano Pina.
Trenzado Diepa, J. L. (2014). Fisica. Las Palmas de
Gran Canaria: Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Servicio de
Publicaciones y Difusión Científica.
Zandanel, A. E. (2016). Introduccion a la física: la
energía: transformaciones, transferencias y sus aprovechamiento. Buenos
Aires: Editorial Maipue.
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