¿Qué es y de donde proviene la energía?

En la definición más generalizada, la energía se entiende como la capacidad de realizar trabajo. Dicho de otra manera, para hacer cualquier cosa que implique un cambio (un movimiento, una variación de temperatura, una transmisión de ondas, etc.) es necesaria la intervención de la energía.

La energía se puede manifestar de maneras muy diversas. La física designa con el nombre de energía cinética la capacidad de realizar trabajo, asociada al movimiento de los cuerpos. Mientras que la manifestación de energía cinética, suma de las aportaciones microscópicas de las partículas que forman una sustancia, se denomina energía térmica, que está muy relacionada con la temperatura de la sustancia. En determinadas circunstancias, los cuerpos tienen capacidad de realizar trabajo (recordemos que ésta era la definición de energía), aunque no se encuentren en movimiento, e independientemente de la cantidad de energía térmica que poseen, a causa de la agitación de sus moléculas. Se dice entonces que el cuerpo o la partícula en cuestión tiene energía potencial acumulada.

Aunque una misma cantidad de energía puede realizar la misma cantidad de trabajo, según cómo se manifieste esta misma energía (cinética, térmica o algún tipo de potencial), se puede aprovechar mejor o peor a la hora de realizar un trabajo. En concreto, la energía térmica es la que presenta más dificultades técnicas para ser aprovechada para realizar un trabajo. Por ejemplo, en todo proceso físico relacionado con el movimiento, se produce una conversión de energía cinética en energía térmica en el roce de los elementos móviles del sistema y que, por tanto, no se puede aprovechar para hacer el trabajo deseado.

Aquí en la Tierra, casi toda la energía que utiliza el hombre tiene su origen en el Sol. La gran cantidad de energía que éste produce llega a nuestro planeta en forma de radiación electromagnética, que nos da luz y calor, y de esta manera hace posible la vida. Esta energía que nos llega del Sol, se puede aprovechar de diversas maneras.

La acción directa de los rayos del Sol sobre la atmósfera crea diferencias de temperaturas que originan los vientos, las olas y la lluvia. Todas éstas son fuentes de energía directa del Sol, y se denominan: eólica (cuando proviene del viento), hidráulica (cuando proviene del agua), solar térmica (cuando se aprovecha el calor de los rayos que provienen del Sol), y solar fotovoltaica (cuando se transforma la luz solar en electricidad).

Al mismo tiempo, la radiación solar permite que las plantas crezcan y sirvan de alimentos a los animales herbívoros, y éstos, a los animales carnívoros. Toda la materia orgánica de estos seres vivos se acumula y, después de millones de años, llega a originar los yacimientos de petróleo, gas natural y carbón. Estos yacimientos son, en el fondo, energía solar acumulada, y los elementos que provienen de estos yacimientos se denominan combustibles fósiles.

La mayoría de los combustibles que todos conocemos y utilizamos diariamente en nuestros desplazamientos con coches, aviones y barcos son productos que provienen de los combustibles fósiles.

Un caso aparte es la energía eléctrica, que proviene de otros tipos de energía. No llega directamente del Sol, ni existen yacimientos de electricidad, ni tampoco se acumula, es decir, que se está generando en el mismo momento en que se consume.

La electricidad tiene ventajas, si se compara con otras fuentes de energía, como su facilidad de transporte y de regulación, o la limpieza de consumo. Existen dos tipos de recursos para obtener electricidad. Por un lado, contamos con el Sol, el agua y el viento, recursos ilimitados que, de manera periódica, tenemos a nuestra disposición y que se conocen con el nombre de renovables. Por otro lado, tenemos los recursos no renovables a corto plazo: el carbón, el petróleo, el gas natural y el uranio, que se extraen de la Tierra y son transportados hasta los centros de transformación, donde se produce la electricidad. Estos centros de transformación se denominan centrales eléctricas.