Ganancia neta de energía - Net energy gain
La ganancia neta de energía ( NEG ) es un concepto utilizado en la economía energética que se refiere a la diferencia entre la energía gastada para cosechar una fuente de energía y la cantidad de energía obtenida de esa cosecha. La ganancia neta de energía, que puede expresarse en julios , difiere de la ganancia financiera neta que puede resultar del proceso de recolección de energía, en que varias fuentes de energía (por ejemplo , gas natural , carbón , etc.) pueden tener un precio diferente para la misma. cantidad de energía.
Calculando NEG
Se logra una ganancia neta de energía gastando menos energía adquiriendo una fuente de energía que la que está contenida en la fuente que se va a consumir. Es decir
Los factores a considerar al calcular el NEG son el tipo de energía, la forma en que se usa y adquiere la energía y los métodos utilizados para almacenar o transportar la energía. También es posible complicar demasiado la ecuación por un número infinito de externalidades e ineficiencias que pueden estar presentes durante el proceso de recolección de energía.
Fuentes de energía
La definición de fuente de energía no es rigurosa. Cualquier cosa que pueda proporcionar energía a cualquier otra cosa puede calificar. La leña en una estufa está llena de energía térmica potencial ; en un automóvil, la energía mecánica se adquiere a partir de la combustión de gasolina y la combustión del carbón se convierte de térmica a mecánica y luego a energía eléctrica . Ejemplos de fuentes de energía incluyen:
- Combustibles fósiles
- Combustibles nucleares (por ejemplo, uranio y plutonio)
- Radiación del sol
- Energía mecánica del viento, ríos, mareas, etc.
- Biocombustibles derivados de la biomasa , que a su vez han consumido nutrientes del suelo durante el crecimiento.
- Calor del interior de la tierra (energía geotérmica)
El término ganancia neta de energía se puede utilizar de formas ligeramente diferentes:
No sostenibles
La definición habitual de ganancia neta de energía compara la energía necesaria para extraer energía (es decir, encontrarla, extraerla del suelo, refinarla y enviarla al usuario de energía) con la cantidad de energía producida y transmitida a un usuario. de algún recurso energético (normalmente subterráneo). Para comprender mejor esto, suponga que una economía tiene una cierta cantidad de reservas de petróleo finitas que aún se encuentran bajo tierra, sin extraer. Para llegar a esa energía, parte del aceite extraído debe consumirse en el proceso de extracción para hacer funcionar los motores que accionan las bombas, por lo tanto, después de la extracción, la energía neta producida será menor que la cantidad de energía en el suelo antes de la extracción, porque algunos tuvo que ser usado.
La energía de extracción se puede ver de dos formas: extraíble rentable (NEG> 0) o extraíble no rentable (NEG <0). Por ejemplo, en las arenas petrolíferas de Athabasca , la naturaleza altamente difusa de las arenas bituminosas y el bajo precio del petróleo crudo las hicieron antieconómicas para extraerlas hasta finales de la década de 1950 (NEG <0). Desde entonces, el precio del petróleo ha aumentado y se ha desarrollado una nueva técnica de extracción de vapor, lo que permite que las arenas se conviertan en el mayor proveedor de petróleo de Alberta (NEG> 0).
Sustentables
La situación es diferente con las fuentes de energía sostenibles , como las fuentes de energía hidroeléctrica , eólica , solar y geotérmica , porque no hay una reserva a granel para contabilizar (aparte de la vida útil del Sol), pero la energía gotea continuamente, por lo que solo la energía requerida para la extracción se considera.
En todos los casos de extracción de energía, el ciclo de vida del dispositivo de extracción de energía es crucial para la relación NEG. Si un dispositivo de extracción deja de funcionar después de 10 años, su NEG será significativamente menor que si funciona durante 30 años. Por lo tanto, el ' tiempo de recuperación de energía (a veces denominado amortización de energía ) se puede usar en su lugar, que es el tiempo, generalmente expresado en años, que una planta debe operar hasta que el NEG en funcionamiento se vuelve positivo (es decir, hasta que la cantidad de energía necesaria para el la infraestructura de la planta se ha extraído de la planta).
Biocombustibles
La ganancia neta de energía de los biocombustibles ha sido una fuente particular de controversia para el etanol derivado del maíz ( bioetanol ). La energía neta real de la producción de biocombustibles depende en gran medida tanto de la fuente biológica que se convierte en energía, de cómo se cultiva y cosecha (y en particular del uso de fertilizantes derivados del petróleo ) como de la eficiencia del proceso de conversión en energía utilizable. es. Los detalles sobre esto se pueden encontrar en el artículo de balance de energía del combustible de etanol . También se aplican consideraciones similares al biodiésel y otros combustibles.
ISO 13602
ISO 13602-1 proporciona métodos para analizar, caracterizar y comparar los sistemas técnicos de energía (TES) con todas sus entradas, salidas y factores de riesgo. Contiene reglas y pautas para la metodología de tales análisis.
ISO 13602-1 describe un medio para establecer relaciones entre entradas y salidas (energía neta) y así facilitar la certificación , el marcado y el etiquetado , caracterizaciones comparables, coeficientes de rendimiento , planificación de recursos energéticos, evaluaciones de impacto ambiental, estadísticas y pronósticos energéticos significativos. de los recursos energéticos naturales directos o insumos de material energético, las inversiones técnicas en el sistema energético y los resultados del servicio energético futuro realizado y esperado.
En ISO 13602-1: 2002, recurso renovable se define como "recurso natural para el cual la relación entre la creación del recurso natural y la producción de ese recurso de la naturaleza a la tecnosfera es igual o mayor que uno".
Ejemplos de
Durante la década de 1920, se extrajeron 50 barriles (7,9 m 3 ) de petróleo crudo por cada barril de crudo utilizado en el proceso de extracción y refinación. Hoy en día solo se cosechan 5 barricas (0,79 m 3 ) por cada barrica utilizada. Cuando la ganancia neta de energía de una fuente de energía llega a cero, entonces la fuente ya no aporta energía a la economía.
Ver también
- ISO 13600
- Balance de energía
- Energía devuelta sobre la energía invertida
- Energyware y portador de energía
- Células solares y recuperación de la inversión energética
- Canibalismo energético
Referencias
enlaces externos
- ISO 13602-1: 2002 Métodos para el análisis de sistemas técnicos de energía .
- La importancia de las normas internacionales de energía ISO e IEC .
- Sistemas técnicos de energía
- Pensar con claridad en los biocombustibles: poner fin al debate irrelevante sobre la energía neta y desarrollar mejores métricas de rendimiento para los combustibles alternativos .