El documento presenta una taxonomía energética detallada que clasifica diversos tipos de fuentes de energía, tecnologías y opciones de almacenamiento. Esta taxonomía establece un sistema de codificación jerárquico con categorías de alto nivel para energía no renovable (100000), energía renovable (200000) y almacenamiento de energía (300000). Dentro de la categoría de energía no renovable, se incluyen subcategorías como combustibles fósiles (110000), que abarcan el carbón, la turba, el gas natural y el petróleo, así como la fisión nuclear (120000), desechos no renovables (130000) y otras fuentes no renovables (140000). Por su parte, las categorías de energía renovable comprenden la hidroeléctrica renovable (210000), energía marina (220000), energía eólica (230000), energía solar (240000), energía geotérmica (250000), bioenergía (260000), combustibles renovables no biológicos (270000), múltiples renovables (280000) y otras energías renovables (290000). En cuanto al almacenamiento de energía, este se desglosa en almacenamiento eléctrico (310000), almacenamiento electroquímico (320000), almacenamiento electromagnético (330000), almacenamiento mecánico (340000), almacenamiento térmico (350000) y almacenamiento de combustibles químicos (360000). El documento proporciona diagramas de clasificación detallados y esquemas de codificación para cada subcategoría dentro de estas divisiones principales. El objetivo principal de esta taxonomía es establecer un marco estandarizado que facilite la organización y el análisis de datos relacionados con las fuentes de energía, las tecnologías asociadas y las opciones de almacenamiento disponibles en el ámbito energético. Por otro lado, se aborda la necesidad crítica de contar con una taxonomía estandarizada o un sistema de clasificación uniforme para las energías renovables y los sistemas energéticos en general. A medida que las energías renovables, como la solar y la eólica, han experimentado un crecimiento exponencial en las últimas décadas, diversas organizaciones y países han intentado rastrear y categorizar los datos relacionados con estas fuentes de energía, pero frecuentemente empleando metodologías diferentes y no comparables entre sí. Esta falta de estandarización dificulta significativamente el análisis de tendencias, la realización de comparaciones y la obtención de conclusiones claras y coherentes sobre el panorama energético global. Además, las clasificaciones energéticas internacionales existentes, que datan de más de una década, no proporcionan una orientación detallada sobre cómo estandarizar la información relacionada con las tecnologías renovables más recientes y en constante evolución. Por lo tanto, resulta imperativo desarrollar y adoptar una taxonomía estandarizada que garantice que los datos energéticos se informen de manera consistente y comprensible a nivel mundial, lo cual resultará fundamental para la toma de decisiones informadas por parte de los responsables de políticas energéticas y medioambientales. En este sentido, el documento explora y propone el desarrollo de una nueva taxonomía que tenga la capacidad de adaptarse y abarcar futuros avances y cambios en los sistemas energéticos, y que clasifique tanto los productos energéticos como los no productos, como las tecnologías y las vías de producción energética.

De igual forma, la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) proporciona una clasificación detallada de las fuentes de energía, dividiéndolas en renovables y no renovables. Dentro de las energías renovables, se encuentran la hidroeléctrica, la energía marina, la eólica, la solar, la geotérmica, la bioenergía, los combustibles renovables no biológicos, las múltiples renovables y otras fuentes renovables. La hidroeléctrica, por ejemplo, se subdivide en hidroeléctrica pura y mixta, donde la primera incluye la generación de energía a partir de embalses y corrientes de agua. La energía marina, por otro lado, abarca la generación de electricidad a partir del movimiento de las mareas, las olas, las corrientes oceánicas, los gradientes de salinidad o los gradientes térmicos en el agua salada. Dentro de la energía marina, se distinguen cinco divisiones que incluyen la energía de las olas, la mareomotriz, la de corrientes oceánicas, la de gradientes de salinidad y la de gradientes térmicos. Cada una de estas tecnologías marinas tiene sus propios dispositivos y métodos para convertir la energía del mar en electricidad. Además de las energías renovables, el documento también aborda las fuentes de energía no renovable, detallando los tipos de producción energética incluidos en cada categoría. Por ejemplo, la energía térmica de gradiente implica el uso de un ciclo termodinámico orgánico Rankine para generar electricidad a partir de la diferencia de temperatura entre el agua superficial más cálida y el agua más fría en las profundidades, especialmente en regiones tropicales, conocido como conversión de energía térmica oceánica. Asimismo, se discute la energía eólica, que transforma la energía cinética del viento en energía útil, principalmente eléctrica, mediante dispositivos como turbinas eólicas, velas y cometas, con divisiones entre eólica terrestre y eólica marina. La energía solar, por su parte, se refiere a la producción de electricidad y calor a partir de la radiación solar, incluyendo procesos fotovoltaicos y de energía solar térmica.

En cuanto a las tecnologías de energía solar, existen diversos tipos que abarcan desde sistemas de calentamiento de agua hasta sistemas de calentamiento de aire y concentración de la radiación solar. Por ejemplo, los calentadores solares de agua con vidrio utilizan un colector solar y una cubierta acristalada para calentar agua destinada al uso doméstico. Por otro lado, los calentadores solares de agua combinados con vidrio son similares, pero utilizan múltiples colectores conectados en serie o paralelo para aumentar la eficiencia en el calentamiento de grandes volúmenes de agua. Los calentadores solares concentrados emplean espejos o lentes para concentrar la luz solar y calentar un fluido como el agua. Asimismo, el calentamiento solar de aire aprovecha la energía térmica solar para calentar aire, el cual puede utilizarse para calefacción de espacios, ventilación, procesos industriales o secado. Existen tres tipos de calentamiento solar de aire: convección natural, donde el aire caliente asciende naturalmente; convección forzada, utilizando compresores; y calentamiento radiactivo, donde una superficie absorbe la luz solar y calienta el aire en contacto con ella. En relación con la bioenergía, se ha desarrollado un sistema de clasificación por parte de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA). La bioenergía se define como la energía derivada de fuentes biológicas, incluyendo la combustión directa de biomasa para calor y la transformación de biomasa en electricidad, combustibles líquidos y gaseosos. Se divide en cuatro categorías principales: biocombustibles sólidos, biocombustibles líquidos, biocombustibles gaseosos y desechos renovables. Los biocombustibles sólidos incluyen madera, cultivos energéticos, residuos de la cosecha y procesamiento de biomasa. Se subdividen en función de si son fuentes primarias de biomasa o combustibles procesados secundarios como pellets y carbón vegetal. Los biocombustibles líquidos abarcan combustibles derivados de biomasa como etanol y biodiésel. Los biocombustibles gaseosos son gases producidos a partir de biomasa mediante procesos térmicos o digestión anaeróbica. Los desechos renovables incluyen subproductos de actividades humanas. En otro ámbito, se discute la clasificación de diferentes tipos de residuos de biomasa que pueden utilizarse para la producción de energía. Esto incluye bagazo, un subproducto del procesamiento de caña de azúcar con alto contenido de humedad que se utiliza principalmente para generación de calor y energía en ingenios azucareros. También se menciona la lejía negra, un subproducto de la producción de papel que contiene compuestos orgánicos de la madera utilizados como combustible en calderas de recuperación para producir vapor para electricidad y calor de proceso. Otros residuos de biomasa discutidos incluyen cáscaras de plantas, residuos de procesamiento de madera, residuos de plantas oleaginosas después de la extracción de aceite y residuos de procesamiento de alimentos. Además, se abordan los pellets y briquetas de biomasa, combustibles sólidos procesados hechos de materiales comprimidos como madera, cáscaras de arroz o residuos municipales, que se utilizan principalmente para calor, pero también cada vez más para electricidad.

En relación con los biocombustibles sólidos y líquidos, se abordan diversos tipos que incluyen desde pellets y briquetas de madera hasta tortas de aceite, otros pellets/briquetas de biomasa, carbón vegetal y otros biocombustibles sólidos. En cuanto a los biocombustibles líquidos, se proporciona un desglose de categorías específicas que incluyen biogasolinas, biodiesel y biocombustibles para aviones. Bajo las biogasolinas se describen el biometano, el bioetanol (tanto convencional de primera generación a partir de cultivos comestibles como avanzado de segunda y tercera generación a partir de materias primas no comestibles) y el biobutanol. Se presentan también las vías de producción para el biometano y se mencionan aspectos importantes sobre el bioetanol. Se discuten también los tipos de biocombustibles avanzados, como el etanol fermentado de algas, que implica la hidrólisis de algas para descomponer carbohidratos en azúcares, la fermentación de los azúcares con microorganismos como la levadura para producir etanol, y luego la destilación y purificación del etanol. Las algas pueden crecer en diversos entornos como aguas residuales y no compiten con cultivos alimentarios por tierra. También se aborda el biobutanol, el bio-MTBE y el bio-ETBE, que son aditivos o sustitutos de la gasolina producidos a través de diversos procesos de fermentación o químicos a partir de materias primas de biomasa. Los biodiesel son biocombustibles líquidos que se pueden utilizar en motores diésel, producidos a partir de biomasa mediante procesos como la transesterificación de aceites o el tratamiento térmico de materiales celulósicos. Se discuten tipos específicos de biodiesel, como el transesterificado de aceites vegetales o grasas animales, el biodiesel térmico a partir de biomasa celulósica y el biodiesel de microalgas a partir de aceites de algas. La microalga puede fijar hasta el 70% de su peso como lípidos a través de la fotosíntesis, que luego se pueden usar para producir biodiesel avanzado. Algunos beneficios del biodiesel avanzado de microalgas incluyen la reducción del uso de tierra, un ciclo de crecimiento corto, alto desempeño y sin competencia con la oferta de alimentos. El biodiesel avanzado se puede usar para combustible de transporte, generación de electricidad o calefacción. Puede mezclarse con otros combustibles o usarse directamente. Las estadísticas energéticas deben tener en cuenta cualquier bioenergía sólida o residuos renovables utilizados en su producción. Por último, se discute la producción de biogás a partir de la digestión anaeróbica de diversos materiales orgánicos. Existen varias subcategorías de biogás según la materia prima de biomasa, que incluyen biogás de vertedero, de lodos de aguas residuales, de residuos animales, de residuos vegetales y otros biogases de materia orgánica no especificada. La digestión anaeróbica es un proceso bioquímico que descompone la materia orgánica en metano y dióxido de carbono (biogás) a través de cuatro etapas: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis. El biogás se puede utilizar para la producción de electricidad, mezcla con gas natural o cocción a pequeña escala. También se puede producir biogás mediante procesos térmicos como la pirólisis o gasificación de biomasa sólida; la pirólisis implica calentar biomasa sin oxígeno para producir carbón vegetal, gas de pirólisis y aceites; la gasificación implica la combustión parcial de biomasa con un suministro limitado de oxígeno para producir polvo carbonoso y gas de síntesis compuesto principalmente de monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrógeno. La combustión también produce algo de biogás cuando la biomasa se quema de manera incompleta con exceso de oxígeno.

En un mismo orden de ideas, el gas de síntesis, este puede producirse a partir de cualquier tipo de biomasa o residuos renovables mediante procesos termoquímicos. Puede utilizarse para generar electricidad, biometano, biocombustibles líquidos y otros productos químicos. Los biogases de procesos térmicos se refieren al gas de síntesis y su uso debería incluir únicamente la producción de electricidad y biometano. Si se utiliza para producir biometano, los estadísticos deben informar sobre el contenido energético del biogás original. Los biocombustibles gaseosos incluyen productos de la digestión anaeróbica o de procesos de biogás térmico. Estos incluyen biometano, biohidrógeno, bio-DME y otros productos de biogás no especificados. El biometano es químicamente idéntico al gas natural y puede producirse a partir de gas de síntesis o biogás de digestión anaeróbica mediante procesos de purificación. Puede inyectarse en redes de gas natural o utilizarse para calor, energía y transporte. El biohidrógeno puede producirse biológicamente a partir de la digestión anaeróbica o térmicamente a partir de procesos de mejora térmica. Existen diversas vías biológicas y térmicas para producir biohidrógeno. El bio-DME es un gas que puede reemplazar al GLP o diésel cuando se produce a partir de fuentes de biomasa. La categoría de residuos renovables incluye residuos municipales e industriales de origen biológico. Los residuos municipales incluyen alimentos, papel, residuos de jardín y más. Estos proporcionan una fuente de energía primaria cuando se queman para calor o energía eléctrica y también pueden procesarse en combustibles secundarios. No existen definiciones estrictas, pero la clasificación tiene como objetivo evitar la doble contabilización entre categorías. En cuanto al almacenamiento de energía, se presenta la energía termoquímica y plasmolítica. La energía termoquímica es producida a partir de la descomposición térmica del agua en hidrógeno y oxígeno a altas temperaturas entre 500-2000°C con la ayuda de productos químicos. Este proceso, llamado termólisis, muestra eficiencias energéticas prometedoras entre el 20-45%. Es útil cuando se combina con fuentes de energía renovable de alta temperatura como la energía solar concentrada. La energía plasmolítica es producida por plasmólisis, que es el proceso de disociación del vapor de agua u otras materias primas renovables en hidrógeno y oxígeno dentro de un reactor mediante microondas, descargas eléctricas u otros métodos. La plasmólisis ha logrado desempeños de hidrógeno entre 0.3-20 gH2/kWh y eficiencias energéticas de casi el 80%. El amoniaco no biológico renovable se refiere al amoniaco producido utilizando hidrógeno de fuentes renovables en lugar de fuentes biológicas. Podría reemplazar a los combustibles fósiles pero aumentar las emisiones, lo cual debe evitarse. El amoniaco renovable se produce a partir de hidrógeno y nitrógeno y podría desempeñar un papel importante en la sustitución de fertilizantes y combustibles si se abordan los problemas. El DME no biológico renovable y el metano se refieren al éter dimetílico y metano sintetizados a partir de carbono e hidrógeno renovables no biológicos. En relación con la clasificación de fuentes de energía renovable y combustibles, se explica que los residuos municipales renovables deben informarse bajo la categoría renovable correspondiente en lugar de como residuos municipales. Los residuos industriales renovables son residuos de procesos industriales que pueden utilizarse como energía. Si el tipo de residuo puede clasificarse, debe categorizarse bajo la sección de bioenergía relevante. Los combustibles no renovables provienen de combustibles sintéticos producidos a partir de fuentes de energía renovable, pero se clasifican además según el estado físico como sólidos, líquidos o gases. Esto incluye combustibles que no pueden clasificarse fácilmente bajo una categoría específica renovable debido a fuentes complejas. El hidrógeno electrolítico de electricidad renovable se clasifica como renovable, aunque su clasificación depende del aspecto renovable de la fuente de electricidad. El hidrógeno fotolítico de la división fotoelectroquímica del agua también se considera renovable. Las categorías tienen como objetivo contabilizar adecuadamente las fuentes de energía renovable y los combustibles, evitando la doble contabilización.

La diversidad de métodos para almacenar energía es fundamental en la transición hacia fuentes renovables y limpias. Entre estos, el almacenamiento mecánico implica elevar una masa para almacenar energía potencial gravitatoria, mientras que el almacenamiento térmico abarca cambios de fase, como el almacenamiento de calor latente, y cambios de temperatura, como el almacenamiento de calor sensible en fluidos o sólidos, así como el almacenamiento de sales fundidas en plantas solares concentradas. En cuanto al almacenamiento químico, se destacan las opciones de almacenamiento de hidrógeno mediante gas comprimido, líquido o sólido usando hidruros metálicos o adsorbentes, así como el almacenamiento de amoníaco mediante procesos termoquímicos o electroquímicos. Cada método presenta densidades de almacenamiento, eficiencias y desafíos técnicos específicos, siendo clave para optimizar su aplicación en sistemas energéticos sostenibles. En el contexto de la producción y almacenamiento de energía a partir de fuentes renovables, se exploran vías electroquímicas para el almacenamiento de amoníaco usando hidrógeno generado mediante electrólisis y síntesis de amoníaco. Asimismo, se agrupan diferentes métodos de producción bajo categorías especiales para el análisis de la energía hidroeléctrica, el hidrógeno y el amoníaco, destacando una amplia gama de referencias que abordan temas como la digestión anaeróbica, biocombustibles a partir de aminoácidos, bombas solares de riego, almacenamiento de energía mediante volantes de inercia, calentamiento solar de agua, biogás de vertedero, sistemas solares de minirred y más, ilustrando la diversidad y complejidad de las tecnologías renovables y sus aplicaciones. Esta visión panorámica abarca una amplia gama de tecnologías y procesos de energía renovable, desde bombas solares de agua hasta la producción de biobutanol a partir de microalgas, destacando avances en la producción de biocombustibles, almacenamiento térmico y eléctrico, sistemas fotovoltaicos híbridos y más. Además, se presenta una taxonomía detallada que clasifica diversas tecnologías energéticas y su relación con fuentes de energía renovable y no renovable, proporcionando un marco estructurado para comprender y evaluar el panorama energético actual y futuro en un contexto global de transición hacia una matriz energética más sostenible y limpia.

En general, el documento presenta una taxonomía energética detallada que clasifica diversos tipos de fuentes de energía, tecnologías y opciones de almacenamiento, con el propósito de establecer un marco estandarizado que facilite la organización y el análisis de datos relacionados con las energías renovables y no renovables a nivel global. Esta taxonomía se basa en un sistema de codificación jerárquico que abarca categorías de alto nivel para la energía no renovable, la energía renovable y el almacenamiento de energía, con subcategorías que incluyen combustibles fósiles, energía hidroeléctrica, energía solar, entre otras. Además, se aborda la necesidad crítica de contar con una taxonomía estandarizada o un sistema de clasificación uniforme para las energías renovables y los sistemas energéticos en general, especialmente en un contexto donde estas energías han experimentado un crecimiento exponencial en las últimas décadas. La falta de estandarización en la clasificación de datos energéticos dificulta el análisis de tendencias, la comparación entre diferentes fuentes de energía y la toma de decisiones informadas en políticas energéticas y medioambientales. Asimismo, se destaca la importancia de adaptarse a los avances tecnológicos y los cambios en los sistemas energéticos, debido a que las energías renovables y las tecnologías de almacenamiento continúan evolucionando rápidamente. Propone el desarrollo de una nueva taxonomía que pueda adaptarse y abarcar futuros avances y cambios en los sistemas energéticos, clasificando tanto los productos energéticos como los no productos, como las tecnologías y las vías de producción energética.