Jerarquía de energía

La Jerarquía de Energía es una clasificación de opciones de energía, priorizada para ayudar al progreso hacia un sistema de energía más sostenible. Es un enfoque similar a la jerarquía de residuos para minimizar el agotamiento de los recursos y adopta una secuencia paralela.

Las prioridades más altas cubren la prevención del uso innecesario de energía tanto mediante la eliminación de residuos como la mejora de la eficiencia energética. La producción sostenible de recursos energéticos es la siguiente prioridad. Las opciones de generación de energía agotadoras y generadoras de desechos son la prioridad más baja.

Para que un sistema de energía sea sostenible: los recursos aplicados para producir la energía deben ser capaces de durar indefinidamente; la conversión de energía no debería producir subproductos nocivos, incluidas las emisiones netas, ni los desechos que no pueden reciclarse por completo; y debe ser capaz de cumplir con las demandas de energía razonables.

El ahorro de energía
La principal prioridad bajo la Jerarquía de Energía es la conservación de energía o la prevención del uso innecesario de energía. Esta categoría incluye la eliminación de residuos al apagar las luces y electrodomésticos innecesarios y al evitar viajes innecesarios. La pérdida de calor de los edificios es una fuente importante de desperdicio de energía, por lo que las mejoras en el aislamiento del edificio y la hermeticidad pueden contribuir significativamente a la conservación de la energía.

Muchos países tienen agencias para alentar el ahorro de energía.

Eficiencia energética
La segunda prioridad bajo la jerarquía energética es asegurar que la energía que se utiliza se produce y consume de manera eficiente. La eficiencia energética tiene dos aspectos principales.

Eficiencia de conversión del consumo de energía
La eficiencia energética es la relación entre el rendimiento productivo de un dispositivo y la energía que consume.

La eficiencia energética era una prioridad menor cuando la energía era barata y la conciencia de su impacto ambiental era baja. En 1975, la economía de combustible promedio de un automóvil en los EE. UU. Era inferior a 15 millas por galón. Las bombillas incandescentes, que eran el tipo más común hasta fines del siglo XX, desperdician el 90% de su energía en calor, con solo un 10% convertido en útil ligero.

Más recientemente, la eficiencia energética se ha convertido en una prioridad. La última eficiencia promedio reportada de combustible de los autos de EE. UU. Casi se duplicó desde el nivel de 1975; Actualmente se promueve la iluminación LED, que es entre cinco y diez veces más eficiente que las incandescentes. Muchos electrodomésticos ahora deben mostrar etiquetas para mostrar su eficiencia energética.

Eficiencia de conversión de la producción de energía
Se incurre en pérdidas cuando la energía se extrae del recurso natural del que se deriva, como los combustibles fósiles, los materiales radiactivos, la radiación solar u otras fuentes. La mayor parte de la producción de electricidad se produce en centrales térmicas, donde gran parte de la energía de origen se pierde en forma de calor. La eficiencia promedio de la producción mundial de electricidad en 2009 fue de c.37%.

Una prioridad en la Jerarquía de Energía es mejorar la eficiencia de la conversión de energía, ya sea en centrales eléctricas tradicionales o mejorando la relación de rendimiento de las centrales fotovoltaicas y otras fuentes de energía.

La eficiencia general y la sostenibilidad también pueden mejorarse mediante el cambio de capacidad o combustible de recursos menos eficientes y menos sostenibles a otros mejores; pero esto se cubre principalmente en el cuarto nivel de la jerarquía.

Producción de energía sostenible
La energía renovable describe fuentes de energía teóricamente inagotables naturales. Estas fuentes son tratadas como inagotables, o reabastecidas naturalmente, y se dividen en dos clases.

Renovables elementales
La primera clase de energías renovables se deriva de fuentes climáticas o elementales, como la luz del sol, el viento, las olas, las mareas o la lluvia (energía hidroeléctrica). La energía geotérmica del calor del núcleo de la Tierra también cae en esta categoría.

Estos son tratados como inagotables porque la mayoría derivan en última instancia de la energía que emana del sol, que tiene una vida estimada de 6.5 billones de años.

Bioenergía
La otra clase principal de energías renovables, la bioenergía, se deriva de la biomasa, donde el ciclo de crecimiento relativamente corto significa que el uso se repone con un nuevo crecimiento. La bioenergía generalmente se convierte por combustión y, por lo tanto, genera emisiones de carbono. En general, se trata como carbono neutral, porque se habrá extraído una cantidad equivalente de dióxido de carbono de la atmósfera durante el ciclo de crecimiento.

Las fuentes de bioenergía pueden ser sólidas, como la madera y los cultivos energéticos; líquido, como biocombustibles; o gaseoso, como el biometano de la digestión anaeróbica.

Producción de energía de bajo impacto
La siguiente prioridad en la jerarquía abarca las fuentes de energía que no son totalmente sostenibles, pero tienen un impacto ambiental bajo. Estos incluyen el uso de combustibles fósiles con captura y almacenamiento de carbono.

La energía nuclear a veces se trata como una fuente de bajo impacto, ya que tiene bajas emisiones de carbono.

Producción de energía de alto impacto
La prioridad más baja en la jerarquía energética es la producción de energía utilizando fuentes insostenibles, como los combustibles fósiles no disminuidos. Algunos también colocan la energía nuclear en esta categoría, en lugar del anterior, debido a la gestión / almacenamiento requerido de desechos radiactivos altamente peligrosos a lo largo de períodos de tiempo extremadamente largos (cientos de miles de años o más) y el agotamiento de los recursos de uranio.

Existe un consenso de que la proporción de tales fuentes de energía debe disminuir.

Dentro de este nivel, existen posibilidades para limitar los impactos adversos pasando de las fuentes de combustible más perjudiciales, como el carbón, a fuentes menos emisoras, como el gas.

Muchos sugieren que cuando tal uso de energía de alto impacto se ha minimizado, los efectos de cualquier uso residual inevitable deben ser contrarrestados por la compensación de emisiones.

Orígenes de la jerarquía energética
La Jerarquía Energética fue propuesta por primera vez en 2005 por Philip Wolfe, cuando era Director General de la Asociación de Energía Renovable. Esta primera versión tenía tres niveles; eficiencia energética, energías renovables y producción de energía tradicional. Fue aprobado y adoptado en 2006 por un consorcio de instituciones, asociaciones y otros organismos en el Manifiesto de Energía Sostenible. Posteriormente, el concepto ha sido adoptado y perfeccionado por otros en la industria energética y en el gobierno.