Fonts d’energia: què són, tipus i exemples

Una font d’energia és qualsevol recurs natural o obtingut a partir d’altres recursos que pot ser utilitzat per generar energia.

Resum ràpid 

• Les fonts d’energia són els recursos o fenòmens dels quals obtenim energia per poder dur a terme tasques de la vida quotidiana o la indústria.
• Es classifiquen principalment en renovables i no renovables.
• Entre les renovables hi ha la solar, l’eòlica, la hidràulica, la geotèrmica i la biomassa (com el gas verd).
• Entre les no renovables hi ha el gas natural, el petroli, el carbó i l’urani.
• També poden classificar-se en primàries i secundàries, depenent de si es troben directament a la natura o procedeixen de la transformació d’una altra font.

Què són les fonts d’energia?

Les fonts d’energia són recursos o fenòmens dels quals podem obtenir energia aprofitable per produir electricitat, calor, moviment, etc.

És important diferenciar entre una font d’energia i una forma d’energia. La font d’energia és d’on obtenim l’energia, com és el cas del petroli, el gas o el sol, mentre que la forma d’energia és el resultat que obtenim de diverses fonts d’energia, com per exemple l’electricitat.

Com es classifiquen les fonts d’energia?

Les fonts d’energia es poden classificar segons la manera com s’obtenen.

Les dues classificacions fonamentals serien les següents:

• Renovables: La denominació “energies renovables” s’atorga a les fonts d’energia que són d’origen natural i es regeneren a un ritme compatible amb el seu aprofitament. Hi ha un gran nombre de tipus d’energies renovables, tot i que tendim a pensar únicament en les que provenen del sol o del vent. Tanmateix, l’aigua i la fusta, per exemple, han estat històricament grans fonts d’energia renovable, i més recentment s’hi han incorporat altres fonts, com la biomassa (inclòs el gas verd) o l’energia geotèrmica. El seu caràcter renovable depèn de la capacitat del recurs per regenerar-se naturalment. A més, el seu aprofitament pot contribuir a disminuir els gasos d’efecte hivernacle que s’emeten i permet reduir la dependència de productes petrolífers o carbó.
  Les fonts d’energia renovables de generació elèctrica engloben les següents:
  • Eòlica o minieòlica.
  • Hidroelèctrica i mareomotriu.
  • Solar, que al seu torn se subdivideix en solar fotovoltaica, la qual procedeix de l’electricitat generada per les instal·lacions solars fotovoltaiques, i solar tèrmica, que prové de la calor generada pels col·lectors solars.
• I entre les d’aprofitament tèrmic, podem incloure:
  • L’energia solar tèrmica de baixa temperatura.
  • L’energia procedent de la biomassa, inclòs el gas verd o biometà.
  • Els biocarburants.
• No renovables: Les energies no renovables engloben totes les energies que s’esgoten amb el temps. La classificació fonamental s’estructura principalment en dues classes:
  • Els combustibles tradicionals, que provenen de la matèria orgànica creada fa milions d’anys, que s’acostuma a dipositar en sediments i que, en les condicions de temperatura i pressió adequades, es converteix en matèria energètica. Entre els més coneguts hi ha el petroli, el gas natural i el carbó.
  • Els combustibles nuclears, que són els elements químics emprats per alimentar i fer funcionar els reactors nuclears mitjançant el procés de fissió nuclear. Els exemples més representatius són l’urani i el plutoni.

Una altra classificació que se sol fer de les energies és entre primàries i secundàries. Les energies primàries serien les que s’obtenen directament de la natura, mentre que les energies secundàries serien les que ja es troben transformades, com l’electricitat.

Fonts d’energia renovables

La denominació “energies renovables” s’atorga a les fonts d’energia que provenen de recursos naturals que es regeneren a un ritme compatible amb el seu aprofitament.

Els principals tipus d’energies renovables, relacionats amb el concepte d’energia verda, són els següents:

Energia solar

L’energia solar és una energia renovable nascuda de la radiació electromagnètica del sol. És una energia renovable perquè s’obté d’una font natural i inesgotable, en aquest cas, el sol. Les partícules de llum solar que arriben a la superfície terrestre, conegudes com a fotons, ens proveeixen de l’energia que aprofita el nostre planeta. És inesgotable, la qual cosa la converteix en un dels recursos renovables més utilitzats en l’actualitat. El seu impacte mediambiental és baix, ja que no produeix residus ni emet gasos d’efecte hivernacle, però la fabricació i el trasllat de plaques solars sí que té un impacte ambiental. Produir els panells requereix matèries primeres, energia, aigua i processos industrials que generen emissions i residus, cosa que s’afegeix al fet que tenen una vida útil concreta que fa que calgui reciclar-los. A més, la seva capacitat com a subministrament d’energia és intermitent, ja que només es genera electricitat en els moments que fa sol.

Energia eòlica

L’energia eòlica és la que aprofita la força de l’aire. Per generar energia eòlica s’utilitzen aerogeneradors. L’energia eòlica, a més de ser útil a través de grans sistemes anomenats comunament “molins de vent” o, més concretament, aerogeneradors industrials, també està disponible per al seu ús particular o residencial més enllà de la indústria eòlica, a través de generadors més petits i fàcils d’instal·lar, coneguts com a minieòlics. Entre els desavantatges de l’energia eòlica hi hauria la producció intermitent, perquè depèn contínuament del vent; l’impacte visual i paisatgístic; el soroll que produeixen els molins; l’impacte sobre la fauna de la zona, i la necessitat d’un gran espai que es podria utilitzar per a altres fins, com l’agricultura i la ramaderia.

Energia hidràulica

L’energia hidràulica o hidroelèctrica s’obté en convertir en electricitat l’energia potencial de l’aigua entre dos nivells d’altura. Per aprofitar aquest desnivell, es construeixen infraestructures (preses, conduccions i turbines) que maximitzen el rendiment d’aquest recurs local. El resultat és una energia renovable i neta, ja que redueix l’ús de combustibles tradicionals i, amb això, les emissions de diòxid de carboni, la contaminació i l’efecte hivernacle.

Des de fa segles s’aprofita la força dels rius amb rodes hidràuliques per moldre gra o accionar tallers. La hidroelèctrica moderna es va posar en marxa a finals del segle XIX, quan l’enginyer britànic-nord-americà James Francis va desenvolupar la turbina d’aigua moderna. El 1882 va entrar en funcionament la primera central hidroelèctrica del món a Appleton (Wisconsin), Estats Units.

Entre els desavantatges de l’energia hidràulica podríem esmentar l’impacte sobre els ecosistemes dels indrets on es construeixen les preses; la pertorbació del cicle natural dels rius; el cost inicial elevat; el fet d’estar sotmesa a les sequeres; l’alteració de la qualitat de l’aigua, i el risc que hi pot haver sobre les poblacions situades riu avall.

Energia geotèrmica

La geotèrmia és un tipus d’energia que s’obté mitjançant l’aprofitament de la calor interna de la terra. És un tipus d’energia que s’aprofita des de fa anys en diferents països i té la base en les altes temperatures del subsol. Aquestes temperatures s’aprofiten per generar energia, que es dedica fonamentalment a la climatització d’edificis de tota mena.

Segons l’IDAE (Institut per a la Diversificació i Estalvi de l’Energia), els recursos serien els següents:

• Els recursos geotèrmics d’alta temperatura, que s’aprofiten principalment per a la producció d’electricitat i també per a usos tèrmics directes urbans i industrials.
• Els recursos geotèrmics de baixa temperatura s’aprofiten només per a usos tèrmics en sistemes de climatització i ACS urbans i en diferents processos industrials.
• Els recursos geotèrmics de molt baixa temperatura corresponen a l’energia tèrmica emmagatzemada en aigües subterrànies i al subsol poc profund. La seva aplicació són els usos tèrmics, sempre mitjançant bombes de calor, en sistemes de calefacció, refrigeració i ACS. 

La geotèrmia té com a desavantatges principals el fet que no es pot desenvolupar en qualsevol lloc perquè està condicionada pels recursos energètics; una elevada inversió inicial; l’impacte sobre el terreny, ja que pot alliberar possibles emissions; un consum d’aigua excessiu, i l’esgotament dels recursos.

Biomassa

Segons la normativa del Parlament Europeu, relativa al foment de l’ús d’energia procedent de fonts renovables, la biomassa és “la fracció biodegradable dels productes, residus i deixalles d’origen biològic procedents d’activitats agràries, incloses les substàncies d’origen vegetal i d’origen animal, de la silvicultura i de les indústries connexes, incloses la pesca i l’aqüicultura, així com la fracció biodegradable dels residus, inclosos els residus industrials i municipals d’origen biològic”.

La biomassa és una matèria orgànica que es transforma per poder ser utilitzada com a font d’energia. Considerant l’àmplia definició que en dona la directiva europea i que acabem d’esmentar, la biomassa inclou un extens conjunt de matèries orgàniques que es defineixen per la seva heterogeneïtat, tant en l’origen com en la naturalesa intrínseca, i es pot considerar neutral en les seves emissions si les fonts de les quals prové són sostenibles i estan gestionades correctament per a la generació d’energia. Aquest balanç neutral es refereix a l’emissió de gasos amb efecte d’hivernacle. En funció dels mètodes utilitzats per generar l’energia provinent de la biomassa, es poden emetre més o menys gasos d’efecte hivernacle.

La biomassa pot ser sòlida (com la llenya, els pèl·lets o les estelles) o bé biomassa residual en les seves diferents formes (fems, aigües residuals i residus domèstics), que és la que és convertible en biogàs, que posteriorment es transforma en gas verd gràcies a l’upgrading.

L’operació de “netejar” el biogàs s’anomena upgrading. És una tècnica que consisteix en la concentració de metà i l’eliminació de gasos no desitjats. Aquest procés inclou diferents tècniques, com s’explica en el nostre article sobre el biogàs.

Com que presenta una elevada proporció de metà, el biometà o gas verd es pot transportar fàcilment a través de la xarxa gasística actual, fet que en facilita la distribució. Aquest és un dels seus principals avantatges competitius: no calen inversions en infraestructures per fer arribar el gas renovable al consumidor final. El gas verd ja és una realitat i està operatiu; cada vegada genera més oportunitats i, els darrers anys, creix en nombre de plantes de manera exponencial.

Energia marina

L’energia mareomotriu, tot i que s’utilitza des de fa anys, està experimentant un gran desenvolupament a Espanya. A més de l’energia mareomotriu, també hi ha l’energia de les ones o undimotriu, similar a la mareomotriu, però amb un funcionament diferent en aprofitar la força de les ones en comptes de les marees. L’energia mareomotriu, al contrari de la undimotriu que aprofita la força de les ones, utilitza les marees per generar electricitat. Les centrals mareomotrius són les protagonistes d’aquesta classe d’energia. L’energia mareomotriu necessita les centrals mareomotrius per poder generar-se. Aquestes centrals utilitzen l’energia cinètica creada per les marees o els corrents oceànics. Les centrals mareomotrius treuen profit dels fluxos que origina el corrent del mar per poder posar en marxa sistemes de turbines, que, connectades a generadors elèctrics, transformen l’energia procedent de les marees i els corrents marins al seu favor per crear electricitat. Entre els desavantatges de l’energia marina podríem destacar l’alt cost, perquè cal una gran inversió; un cost de manteniment elevat; l’impacte en els ecosistemes marins, i el fet que es tracta d’una tecnologia poc desenvolupada.

Fonts d’energia no renovables

Les fonts d’energia no renovables són les que tenen disponibilitat limitada i una regeneració a una velocitat molt inferior al seu consum.

Gas natural

El gas natural és un hidrocarbur format principalment per metà, tot i que també sol contenir una proporció variable de nitrogen, età, CO₂, H₂O, butà, propà, mercaptans i traces d’hidrocarburs més pesants.

El metà és un àtom de carboni unit a quatre d’hidrogen (CH₄) i pot constituir fins al 97 % del gas natural.

L’ús fonamental del gas natural és per a la calefacció, l’aigua calenta sanitària i la cuina, així com per a la indústria i la generació elèctrica. Davant del gas natural, que és una font d’energia no renovable, el gas verd sorgeix com una alternativa renovable i de baixes emissions, ja que es produeix a partir de residus orgànics o d’energia renovable.

Petroli

El petroli és un líquid oliós, viscós i inflamable, constituït per una barreja d’hidrocarburs, que, de manera natural, es troba en determinades formacions geològiques. Posteriorment, gràcies a diferents tractaments, es pot utilitzar com un hidrocarbur per a l’automoció o per produir energia.

Carbó

El carbó és una roca sedimentària utilitzada com a combustible fòssil, de color negre i molt ric en carboni. Sol localitzar-se sota una capa de pissarra i sobre una altra de sorra i argila i prové de les falgueres i els arbres gegantins d’èpoques antigues que, en dipositar-se a terra i gràcies a una sèrie de bacteris i processos concrets, s’acaben transformant en carbó.

Energia nuclear

L’energia nuclear s’obté mitjançant la transformació dels nuclis d’alguns elements químics, com ara l’urani o el plutoni, que alliberen energia. Aquest és el procés que es duu a terme a les centrals nuclears, de manera organitzada i segura per poder crear energia.

Diferències entre fonts d’energia renovables i no renovables

Comprova les diferències entre les energies renovables i no renovables mitjançant aquesta senzilla taula en la qual t’enumerem les característiques de cada energia.

Com hauràs pogut comprovar, les energies renovables i les no renovables coexisteixen i tenen sentit en un context de transició energètica, que fa que mentre es van adoptant les energies renovables reduïm el consum de les no renovables, perquè aquestes són finites.

Fonts d’energia primàries i secundàries

Una altra distinció important a l’hora de classificar les fonts d’energia és la que hi ha entre les fonts primàries i les secundàries.

Fonts d’energia primàries

Les fonts d’energia primàries són les que estan disponibles directament a la natura abans de qualsevol transformació.

Els exemples serien les fonts que ja hem vist, com ara:

• La radiació solar.
• El vent.
• L’aigua.
• La biomassa (que inclou el gas verd).
• El gas natural.
• El petroli.
• El carbó.
• L’urani.

Fonts d’energia secundàries

Les fonts d’energia secundàries són les que s’obtenen a partir de la transformació d’una font d’energia primària. L’exemple més rellevant d’aquest tipus d’energia és l’electricitat, que s’obté de fonts primàries. Un altre exemple que pot generar confusió és el dels combustibles derivats del petroli, com ara la gasolina o el dièsel.

Exemples de fonts d’energia i els seus usos

A la taula següent podràs trobar exemples d’aprofitament de cadascuna de les fonts d’energia que ja hem esmentat.

Quina és la diferència entre font i tipus d’energia?

Energia solar, eòlica, gas natural, biomassa, biometà, gas verd, etc. fan referència a l’origen o font, mentre que energia tèrmica, química, cinètica, elèctrica, etc. descriuen diferents formes en les quals es pot manifestar l’energia.

PMF

• Què són les fonts d’energia?
  Les fonts d’energia són recursos naturals o fenòmens físics i químics dels quals extraiem energia per transformar-la posteriorment en electricitat, calor o moviment i així poder abastir la societat, la indústria i les llars.
• Quines són les principals fonts d’energia?
  Les principals fonts d’energia són la radiació solar, el vent, l’aigua, la biomassa o gas verd, el gas natural, el petroli, el carbó i l’urani.
• Quines són les fonts d’energia renovables?
  Les energies renovables procedeixen de recursos que es regeneren de manera natural a un ritme compatible amb el seu aprofitament. Entre aquestes trobem la solar, l’eòlica, la hidràulica i la biomassa o gas verd.
• Quines són les fonts d’energia no renovables?
  Les energies no renovables són les que són finites i es troben a la natura, com el petroli, el gas natural o el carbó.
• Quina és la diferència entre energia renovable i no renovable?
  La diferència principal és que les fonts renovables es regeneren de manera natural a un ritme compatible amb el seu aprofitament, mentre que les no renovables depenen de recursos limitats que poden esgotar-se.
• Què són les fonts d’energia primàries i secundàries?
  Les fonts d’energia primàries són les que estan disponibles sense haver de fer-hi cap transformació, mentre que les secundàries, com l’electricitat, són les que s’obtenen mitjançant la transformació de fonts primàries.
• L’electricitat és una font d’energia?
  L’electricitat és una font d’energia secundària obtinguda d’altres energies.