Energías renovables

Historias no contadas

Por Juan Gonzalo Vélez Mesa Estudiante Saberes de Vida

La vida de los seres humanos en nuestro planeta se puede reducir a movimiento de objetos: cuando movemos nuestro cuerpo en busca de alimentos, cuando consumimos alimentos, la digestión es movimiento, la circulación sanguínea, la respiración es mover oxígeno, el cerebro es una complejísima máquina que al trabajar mueve iones, electrones, ordena inyectar hormonas al torrente circulatorio, hace mover mediante señales eléctricas (electrones) o químicas (iones) los músculos, los ojos, labios, lengua, boca, etc.

Cuando se piensa, se ve en las pantallas médicas las imágenes cerebrales con alto consumo de glucosa en las áreas que se están usando en ese momento. Todo acto es un movimiento de algo, que siempre requiere energía para moverse. También las otras formas de vida requieren energía para mover sus vidas. Y el mundo inanimado siempre lo vemos en movimiento: ríos, atmósfera, océanos, volcanes, etc. Las máquinas que nos rodean como celulares, radios, Tv, computadores, en todos ellos son los electrones que hay que mover para que hagan todo el trabajo, por esa razón se llaman electrónicos. Solamente estará quieto o muerto, en sentido cosmológico, aquello que se encuentre a una temperatura de cero absoluto (-273,3 º Celsius). Una de las leyes más útiles encontrada por los humanos para entender el mundo físico es aquella de la conservación de la energía. Digo útil porque dentro de la gran cantidad de fenómenos que se presentan en la naturaleza en sistemas cerrados, vale decir, donde se controla lo que sale y lo que entra, siempre habrá energías que entran, que salen, que se transforman y si en un instante cualquiera, al hacer el balance exacto de las sumas y restas de energías no se obtiene como resultado cero (0), significa que algo está mal observado o mal tenido en cuenta: la energía ni se crea ni se destruye, solamente se puede transformar. Hasta cuando los modelos que crean los científicos de algún fenómeno no respeten esta ley, se podrá decir que el modelo aún no está terminado. Por esta razón es tan útil. Desafortunadamente siempre que se hace una transformación de energía, algo de la energía finalmente no se puede transformar en otra energía útil y permanecerá como calor sobrante, y afortunadamente es medible. No existen máquinas 100 % eficientes, por tal ra-

zón los cosmólogos predicen la muerte térmica del universo dentro de muchos miles de millones de años cuando sea imposible mover algo más; es decir, ejecutar el menor trabajo, porque la temperatura en todo el universo será la misma en todos sus puntos y muy cercana al cero absoluto. Para mover algo de un lugar –x– a un lugar –y– sin importar su tamaño, se requiere energía, una fuerza aplicada al objeto durante ese espacio consume o requiere una energía exacta. La energía es un concepto dificilísimo de entender, pues no existe “una cucharada de energía”, la energía nunca está solita, se encuentra transitoriamente en los objetos, pero no hace parte intrínseca de los objetos ya terminados. Cuando se habla en el lenguaje seudocientífico de la energía cósmica, la energía positiva o negativa, o la energía mental, realmente no se entiende nunca qué puede ser eso que llaman energía, dado que no se parece en nada a la definición de energía de ciencia.

Lo que sí es claro es que, para formar cualquier objeto, átomo, molécula o partícula, se requiere cierta energía muy precisa. Gran parte de esa energía estaba en el Big Bang y casi todo se empezó a formar desde ese inicio. Y a la inversa, cuando se desbarata ese átomo o esa molécula, se emite energía calórica y mucha de ella es útil, pero como se dijo antes, una pequeña porción remanente sobra como calor no utilizable. A esto se le llama entropía, otro concepto difícil de entender; superficialmente es entendido como sinónimo de desorden. Por ejemplo, los átomos de uranio enriquecido que se desbaratan espontáneamente se transforman, en ese rompimiento, en otro elemento químico, y emiten calor, que calienta el agua para mover las turbinas de vapor de las plantas nucleares de generación de electricidad. En el mundo de lo muy pequeño, de los átomos, en tamaños de milésimas de la milésima de un milímetro (10 exp. -9 metros), los fenómenos cuánticos presentan comportamientos muy extraños predichos por las teorías de Albert Einstein con su famosa fórmula E= mc2. Una partícula que posee una masa se transforma en otra de una masa menor y para que se cumpla la ley de la conservación de la energía, esa partícula emite una onda electromagnética (como la luz) y de esta forma la ecuación se respeta con asombrosa precisión. Hay una forma de energía muy común que es la energía calórica, la energía de movimiento de las moléculas. Cuando algo está caliente, por ejemplo, el aire en Puerto Berrío, las moléculas que componen el aire (moléculas de nitrógeno y moléculas de oxigeno) se mueven a gran velocidad; es decir, tienen alta energía calórica. Entonces cuando una de esas moléculas choca con mi piel, entrega su energía cinética a una célula de mi mano frenándose, y mi célula transforma esa energía en una señal nerviosa que envía al cerebro y que traduce por sensación de calor. Desde que el homo sapiens encontró los usos de la energía calórica del fuego, su vida cambió para siempre. El fuego con su energía rompió las moléculas de sus alimentos haciéndolos digeribles al cocinarlos. El fuego con sus altas temperaturas le permitió fundir los metales para construir herramientas. El fuego transformó las noches en días con la iluminación y permitió comunicarse a distancia con señales de humo. La máquina de vapor le permitió crear el transporte por los mares y fundar las fábricas de telas. Este proceso creciente de desarrollo material humano de los últimos 100.000 años se

Hay una forma de energía muy común que es la energía calórica, la energía de movimiento de las moléculas

Historias no contadas

Shutterstock

mantiene en el siglo XXI, para lo cual siempre se necesitará más y más energía. Las ciudades, el mejor invento de los humanos, concentra la utilización de las energías, pero el éxito evolutivo ha sido tal que se creó un desbalance a nivel planetario. Durante eones la cantidad de carbón que existe en la atmósfera casi siempre ha sido igual a la cantidad de carbón que existe en el subsuelo, manteniéndose un equilibrio circular. Desafortunadamente, durante el siglo XX ese equilibrio se rompió y aumentó excesivamente la concentración de carbono en la atmósfera producto de la combustión de combustibles fósiles. Lo anterior es el origen del cambio climático. La solución es simple y ya se está implementando en todo el mundo: descarbonizar. Pero para poder mantener el ritmo de utilización de las energías que consumimos en el planeta, se hace imperativo buscar fuentes de energía que no lancen a la atmósfera tanto carbón como subproducto o sobrante de la combustión. Las opciones más próximas son la energía del sol (la electromagnética llega en la luz del sol), del viento (energía cinética causada por los aires calentados a distintas temperaturas por el sol), del hidrógeno (separando el hidrógeno del agua con energías limpias para mover motores eléctricos), de núcleos atómicos (fisión nuclear, rompiendo los núcleos de un metal radioactivo) o de la fusión nuclear (uniendo dos átomos de hidrógeno produciendo un átomo de helio+mucho calor). La más prometedora de todas es la última, pues consiste en crear pequeños soles prisioneros en la tierra (casi que en cada barrio) con insuperables eficiencias, pero su desarrollo tecnológico aún no termina y faltan varios lustros para disponer de ella. La nuclear tiene el problema de los desechos que no se encuentra dónde botarlos, adicionalmente se pueden presentar los terremotos y las amenazas de armas de enorme poder destructivo que al impactar estas centrales liberarían el material altamente radioactivo.

Espera la segunda parte de este artículo en la próxima edición.