Hispanopedia WikiLa ganancia neta de energía ( GNE ) es un concepto utilizado en la economía energética que se refiere a la diferencia entre la energía gastada para extraer una fuente de energía y la cantidad de energía obtenida de dicha extracción. [ 1 ] Cuando la GNE de un recurso es mayor que cero, la extracción produce un excedente de energía. Si la GNE es menor que cero, se requiere más energía para extraer el recurso de la que se puede extraer de él. La ganancia neta de energía, que se puede expresar en julios , difiere de la ganancia financiera neta que puede resultar del proceso de extracción de energía, ya que diversas fuentes de energía (por ejemplo, gas natural , carbón , etc.) pueden tener precios diferentes para la misma cantidad de energía.
Calculando NEG
Se logra una ganancia neta de energía al gastar menos energía en adquirir una fuente de energía que la que contiene la fuente que se va a consumir. Es decir,
Al calcular el NEG (Energía Neta Generada), es importante considerar el tipo de energía, su uso y adquisición, así como los métodos empleados para su almacenamiento o transporte. Además, la ecuación puede complicarse con la presencia de un número infinito de externalidades e ineficiencias durante el proceso de captación de energía.
Fuentes de energía
La definición de fuente de energía no es rigurosa. Cualquier cosa que pueda proporcionar energía a otra cosa puede considerarse una fuente de energía. La leña en una estufa está llena de energía térmica potencial ; en un automóvil, la energía mecánica se obtiene de la combustión de la gasolina, y la combustión del carbón se convierte de energía térmica a mecánica y luego a eléctrica . Algunos ejemplos de fuentes de energía son:
- combustibles fósiles
- Combustibles nucleares (por ejemplo, uranio y plutonio)
- Radiación del sol
- Energía mecánica procedente del viento, los ríos, las mareas, etc.
- Los biocombustibles se obtienen a partir de biomasa , que a su vez ha consumido nutrientes del suelo durante su crecimiento.
- Calor procedente del interior de la tierra (energía geotérmica)
El término ganancia neta de energía puede utilizarse de maneras ligeramente diferentes:
No sostenibles
La definición habitual de ganancia neta de energía compara la energía necesaria para extraerla (es decir, encontrarla, extraerla del subsuelo, refinarla y transportarla al usuario) con la cantidad de energía producida y transmitida a un usuario a partir de algún recurso energético (generalmente subterráneo). Para comprender mejor esto, supongamos que una economía cuenta con una cierta cantidad de reservas finitas de petróleo que aún permanecen sin extraer. Para obtener esa energía, parte del petróleo extraído debe consumirse en el proceso de extracción para alimentar los motores que impulsan las bombas; por lo tanto, después de la extracción, la energía neta producida será menor que la cantidad de energía presente en el subsuelo antes de la extracción, ya que parte de ella tuvo que ser consumida.
La energía de extracción puede considerarse de dos maneras: rentable (NEG>0) o no rentable (NEG<0). Por ejemplo, en las arenas bituminosas de Athabasca , la naturaleza altamente dispersa de las arenas y el bajo precio del petróleo crudo hicieron que su explotación no fuera rentable 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 con vapor, lo que ha permitido que las arenas se conviertan en la mayor fuente de petróleo de Alberta (NEG>0).
Sostenibles
La situación es diferente con las fuentes de energía sostenibles , como la hidroeléctrica , la eólica , la solar y la geotérmica , porque no hay una reserva masiva que contabilizar (aparte de la vida útil del Sol), sino que la energía fluye continuamente, por lo que solo se considera la energía necesaria para su extracción.
En todos los casos de extracción de energía, el ciclo de vida del dispositivo de extracción es crucial para el índice NEG. Si un dispositivo de extracción deja de funcionar después de 10 años, su NEG será significativamente menor que si opera durante 30 años. Por lo tanto, se puede utilizar el " tiempo de recuperación energética " (a veces denominado amortización energética), que es el tiempo, generalmente expresado en años, que una planta debe operar hasta que su NEG en funcionamiento sea positivo (es decir, hasta que se haya extraído de la planta la cantidad de energía necesaria para su infraestructura).
Biocombustibles
La ganancia neta de energía de los biocombustibles ha sido un tema particularmente controvertido en el caso del etanol derivado del maíz ( bioetanol ). La energía neta real de la producción de biocombustibles depende en gran medida 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 ), y de la eficiencia del proceso de conversión en energía utilizable. Para obtener más información al respecto, consulte el artículo sobre el balance energético del etanol . Consideraciones similares se aplican también al biodiésel y otros combustibles.
ISO 13602
La norma ISO 13602-1 proporciona métodos para analizar, caracterizar y comparar sistemas de energía técnica (TES) con todas sus entradas, salidas y factores de riesgo. Contiene reglas y directrices para la metodología de dichos análisis. [ 2 ]
La norma ISO 13602-1 describe un método para establecer relaciones entre entradas y salidas (energía neta) y, por lo tanto, facilitar la certificación , el marcado y el etiquetado , las caracterizaciones comparables, el coeficiente de rendimiento , la planificación de recursos energéticos, las evaluaciones de impacto ambiental, las estadísticas energéticas significativas y la previsión de las entradas directas de recursos energéticos naturales o bienes energéticos, las inversiones en sistemas técnicos de energía y las salidas de servicios energéticos realizadas y previstas en el futuro. [ 2 ]
En la norma ISO 13602-1:2002, un recurso renovable se define como "un recurso natural para el cual la relación entre la creación del recurso natural y la salida de ese recurso de la naturaleza a la tecnosfera es igual o superior a uno".
Ejemplos
Durante la década de 1920, se extraían 50 barriles (7,9 m³ ) de petróleo crudo por cada barril de crudo utilizado en el proceso de extracción y refinación. Hoy en día , solo se extraen 5 barriles (0,79 m³ ) por cada barril utilizado. Cuando la ganancia neta de energía de una fuente de energía llega a cero, dicha fuente deja de aportar energía. Sin embargo, la energía utilizada para la extracción puede provenir de una fuente diferente, como las energías renovables, de modo que el petróleo pueda conservarse para usos de mayor valor. [ 3 ]
Véase también
Referencias
- ↑ "Biocombustibles vs. Combustibles fósiles" . Green World Solutions. Archivado del original el 21/11/2008 . Consultado el 24/11/2008 .
- 1 2 "Sistemas de energía técnica - Métodos de análisis" (PDF) . Organización Internacional de Normalización . 1 de noviembre de 2002. Archivado del original (PDF) el 17 de diciembre de 2008. Consultado el 24 de noviembre de 2008 .
- ↑ "Enfoques para la integración de tecnologías de energía renovable en operaciones de petróleo y gas" (PDF) . NREL . 2019. pág. 22. Consultado el 2 de octubre de 2025 .
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 de energía técnica
- Pensar con claridad sobre los biocombustibles: poner fin al debate irrelevante sobre el balance energético neto y desarrollar mejores indicadores de rendimiento para los combustibles alternativos .
- economía energética
