Energias Renovables

ÍNDICE

ENERGÍA RENOVABLE 2

ENERGÍA GEOTÉRMICA 2

ENERGÍA SOLAR 5

Energía solar como fuente de calor: 7

ENERGÍA EÓLICA 8

Tipos de aerogeneradores: 8

Molinos: 9

Aerogeneradores: 9

ENERGÍA MAREOMOTRIZ 11

HIDRÓGENO 12

Obtención 13

Almacenamiento 13

Usos actuales 14

Combustible 14

Generación de electricidad 15

LA BIOENERGÍA 16

ENERGÍA RENOVABLE

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, solar,undimotriz, la biomasa y los biocombustibles.

ENERGÍA GEOTÉRMICA

Se denomina energía geotérmica a la energía almacenada en forma de calor por debajo de la tierra. Esta definición incluye el calor que se encuentra en las rocas, suelos y aguas termales, cualquiera sea su temperatura, profundidad o procedencia. En la actualidad, está considerada como una fuente de energía renovable abundante y de explotación viable. Por su temperatura o “entalpía” (magnitud termodinámica simbolizada con la letra H mayúscula) se presentan de la siguiente manera:

La energía calórica contenida bajo la tierra es enorme. Por ejemplo, los volcanes son pequeños orificios por donde el magma encuentra salida a la superficie; el calor del interior de la tierra derrite con facilidad la piedra y forma la lava que se derrama por las laderas de estos volcanes.

En algunas zonas del planeta podemos encontrar -con relativa facilidad y dependiendo de la topografía- que este calor afecta a grandes volúmenes del suelo o napas de agua. En algunos casos el agua entra en ebullición y encuentra escape a la superficie como grandes chorros de vapor. En otros casos el calor está almacenado en la tierra y las piedras y para extraerlo se inyectan toneladas de agua que se evaporan y vuelven a la superficie con gran energía.

Hasta el momento se han desarrollado diferentes tecnologías para aprovechar el calor extraído de la tierra y, en el futuro inmediato, se proyectan varias más. Por ejemplo, en el caso de las zonas con media y alta entalpía, existe la posibilidad de instalar plantas de generación de energía eléctrica a partir de turbinas de vapor. Para las zonas donde el agua ya sale evaporada (o de alta entalpía) se utilizan los sistemas de ciclo directo con expansión súbita de una o dos etapas.

Para las zonas donde el agua sale caliente pero en forma líquida (media entalpía) se utilizan plantas generadoras con sistemas de ciclo binario. En este tipo de sistemas la evaporación debe lograrse combinando otros elementos como amoniaco o freón que poseen puntos de ebullición más bajos que el agua.

Además de aprovechar yacimientos de menor temperatura, otra de las ventajas de los sistemas de ciclo binario es que -al utilizar un segundo elemento que evapora y toma contacto con la turbina- permite aislar y aprovechar aquellos yacimientos en los cuales el agua o el vapor suben cargados de impurezas para las turbinas.

Existe en la actualidad un creciente interés en la exploración y el desarrollo de nuevas plantas de generación de electricidad basadas en este tipo de energía. Las principales ventajas de la explotación de este tipo de energía son:

 Es una fuente inagotable de energía

 No provoca contaminación ambiental

 Produce mínimo impacto visual y auditivo

 Se traduce en enormes cantidades de energía eléctrica

 La inversión necesaria es relativamente baja

 No tiene ciclos de actividad y reposo (como ocurre con la energía eólica o solar)

En los últimos años se han desarrollado tecnologías que potencian las zonas térmicamente activas sobre la superficie de la tierra. Como se demuestra en el siguiente video, una de las más prometedoras es el “soplete de hidrógeno”, tecnología que permite perforar la roca solida a una velocidad mucho mayor que los métodos convencionales.

Actualmente las plantas generadoras se emplazan en lugares donde la actividad volcánica está casi a nivel superficial: por ejemplo en Islandia. Sin embargo, los nuevos desarrollos tecnológicos están expandiendo considerablemente la factibilidad de emplazar centrales de generación geotérmica en lugares con muy baja actividad térmica superficial, es decir, aprovechando zonas más profundas pero que también poseen la energía necesaria para evaporar el agua.

Por el momento Estados Unidos, Filipinas e Italia llevan el liderazgo en el uso de centrales geotérmicas. En la zona de San Francisco, Estados Unidos, se encuentra la central mas grande del mundo llamada “The Geysers”: alcanza una producción constante de 725 Mw, suficiente para abastecer a más de 700.000 familias.

ENERGÍA SOLAR

La energía solar es la energía que emana el núcleo del sol. Este tipo de energía es producto de una reacción nuclear de fusión producto de las condiciones de intensa gravedad a las que esta sometido. Nuestro sol, al igual que todas las estrellas del universo, son enormes esferas gaseosas compuestas principalmente por hidrógeno que -en condiciones específicas- se funde para producir helio. Este proceso libera enormes cantidades de energía, las que brotan desde el corazón de las estrellas y viajan por el espacio por miles de millones de años.

El planeta tierra se encuentra relativamente cerca del sol y su luz y energía tardan alrededor de 8 minutos en viajar esta distancia. El sol emite radiación en casi todo el espectro electromagnético. La superficie del planeta que se encuentra expuesta a esta radiación recibe energía en diferentes formas:

La atmósfera y la magnetosfera filtran gran parte de la radiación solar nociva, pero dejan pasar las longitudes de onda correspondiente a la luz visible y al infrarrojo. Es por este motivo que lo que percibimos mayormente en la tierra es luz y calor. Esta energía ha sido y seguirá siendo el sostén para la vida y también la promotora de los mas variados efectos sobre la superficie del planeta: entre otros, los vientos, la formación de nubes y lluvia o los cambios climáticos alrededor del globo.

Los cambios científico-tecnológicos modernos han llevado al hombre a buscar y construir las más diversas maneras de aprovechar esta energía y convertirlas en el soporte de la vida en la tierra. Debemos tener en cuenta que aún las formas de energía renovables como la energía hidráulica y la energía eólica -y también la energía de las olas del mar- son subproductos de la descarga de energía solar sobre la corteza terrestre.

En estos momentos está siendo fuertemente optimizada la tecnología para extraer esta energía proveniente del sol y convertirla en energía de uso humano, como la electricidad y el agua caliente.

Energía solar convertida a electricidad:

La electricidad es una de las formas de energía mas prácticas, transportables y utilizables en la vida moderna. Cuando se habla de energías renovables también se habla del desarrollo de transductores que permitan convertir diversas formas de energías naturales en energías utilizables por el hombre.

En el caso de la conversión de energía solar hacia electricidad existe un elemento llamado célula fotoeléctrica. Una célula fotoeléctrica es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa en energía eléctrica, mediante el aprovechamiento de un proceso llamado efecto fotoeléctrico.

La luz, que llega en forma de fotones, impacta sobre una superficie construida principalmente por silicio. Este emite electrones que -al ser capturados- producen una corriente eléctrica. En los últimos años se han producido avances prometedores respecto a la tasa de conversión o eficiencia de estos dispositivos gracias a las nanotecnologías.

Se estima que la energía que descarga el sol sobre una superficie de un metro cuadrado es de alrededor de 1 kilo-watt. Actualmente, las celdas que se comercializan rondan en una eficiencia de no más del 20% de promedio. Sin embargo, las pruebas de laboratorio que se están llevando a cabo con los nuevos prototipos podrían alcanzar una eficiencia de conversión cercano al 50%.

El ingenio humano no se detiene. Por ejemplo, se está experimentando con celdas fotovoltaicas de doble faz que -con la ayuda de superficies reflectantes- puedan duplicar la eficiencia ampliando la superficie expuesta a la luz solar.

Otro experimento que promete grandes avances es la cosecha de energía solar en la banda infrarroja, esto permitiría producir electricidad con un tipo de energía que es aún mas abundante que la banda lumínica.

También se está apuntando a abaratar varias veces los costos actuales de los paneles fotovoltaicos. En este campo existen promesas a corto plazo que harán disponible esta tecnología a nivel domestico de forma nunca antes imaginada.

En un futuro próximo veremos y podremos acceder toda clase de paneles para instalar sobre techos y superficies adecuadas que nos permitirán participar activamente en la revolución del uso de estas tecnologías para cosechar luz solar y convertirla en electricidad.

Energía solar como fuente de calor:

Gran

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