La energía nos rodea,
una cantidad física que sigue leyes naturales precisas.
Nuestro universo tiene una cantidad finita de ella;
ni se crea ni se destruye
pero puede tomar diferentes formas,
tales como energía cinética o potencial,
con diferentes propiedades y fórmulas para recordar.
Por ejemplo,
el bombillo LED de 6 vatios de una lámpara de escritorio
transfiere 6 julios de energía lumínica por segundo.
Pero saltemos al espacio
para mirar nuestro planeta, sus sistemas y su flujo de energía.
Los sistemas físicos de la Tierra incluyen
la atmósfera,
la hidrosfera,
la litosfera,
y la biosfera.
La energía se mueve dentro y fuera de estos sistemas,
y durante cualquier transferencia de energía entre ellos,
parte se pierde al entorno,
en forma de calor, luz, sonido, vibración o movimiento.
La energía de nuestro planeta proviene de
fuentes internas y externas;
la energía geotérmica de los isótopos radiactivos
y la energía de rotación por el giro de la Tierra
son fuentes internas de energía,
mientras que el Sol es la fuente externa más importante,
que gobierna ciertos sistemas,
como nuestro tiempo y clima.
La luz del sol calienta la superficie y la atmósfera
en cantidades variables,
y esto causa convección,
produciendo vientos e influenciando las corrientes oceánicas.
La radiación infrarroja, que se irradia
desde la superficie calentada de la Tierra,
queda atrapada por los gases invernadero
y afecta aún más el flujo de la energía.
El Sol es también la principal fuente de energía
para los organismos.
Las plantas, algas y cianobacterias
utilizan la luz solar para producir materia orgánica
a partir de dióxido de carbono y agua,
alimentando las cadenas alimenticias de la biosfera.
Liberamos esta energía alimentaria
utilizando reacciones químicas,
como la combustión y la respiración.
En cada nivel de la cadena alimentaria,
algo de energía se almacena
en las estructuras químicas recién hechas,
pero la mayor parte se pierde en el entorno,
en forma de calor, como el calor de tu cuerpo,
liberado por la digestión de los alimentos.
Ahora, como los consumidores primarios se comen las plantas
solo alrededor del 10 % de su energía total
se pasa al siguiente nivel.
Dado que la energía solo puede fluir en una dirección
en una cadena alimentaria,
desde los productores a los consumidores y descomponedores,
un organismo que come más abajo en la cadena alimentaria,
es más eficiente que uno más arriba.
Así que comerse los productores es el nivel más eficiente
en la que un animal puede obtener su energía,
pero sin la aportación continua de energía
a los productores,
sobre todo de luz solar,
la vida en la Tierra tal como la conocemos
dejaría de existir.
Nosotros, los humanos, por supuesto, gastamos nuestra energía
haciendo un montón de cosas, además de comer.
Viajamos, construimos, usamos energía en todo tipo de tecnología.
Para hacer todo esto,
utilizamos fuentes como los combustibles fósiles:
carbón, petróleo y gas natural,
que contienen energía
que las plantas capturaron de la luz solar
hace mucho tiempo
y que se almacenó en forma de carbono.
Cuando quemamos combustibles fósiles en las centrales eléctricas,
liberamos esa energía almacenada
para generar electricidad.
Para generar electricidad,
el calor de la quema de combustibles fósiles
se utiliza para mover turbinas
que giran imanes,
lo cual, a su vez, crea campos magnéticos cambiantes
con respecto a una bobina de alambre,
causando que los electrones sean inducidos a fluir en el alambre.
La civilización moderna depende de nuestra capacidad
para mantener la alimentación de ese flujo de electrones.
Afortunadamente, no estamos limitados
a la quema de combustibles fósiles no renovables
para generar electricidad.
Los electrones también pueden ser inducidos a fluir
por la interacción directa con las partículas de luz,
que es cómo funciona una celda solar.
Otras fuentes de energía renovables,
tales como el viento, el agua, la energía geotérmica y los biocombustibles
también pueden ser utilizados para generar electricidad.
La demanda mundial de energía está aumentando,
pero el planeta tiene recursos limitados de energía
para acceder a través de una compleja infraestructura de energía.
Como la población aumenta,
junto con las tasas de industrialización y desarrollo,
nuestras decisiones energéticas crecen más y más importantemente.
El acceso a la energía
impacta en la salud, la educación, el poder político y la situación socioeconómica.
Si queremos mejorar nuestra eficiencia energética,
podemos utilizar nuestros recursos naturales de manera más responsable
y mejorar la calidad de vida para todos.