NUEVAS ENERGIAS

Anteriormente las revistas científicas decían que la energía eléctrica llegaría a ser gratuita en un futuro no muy lejano, la verdad es que han pasado muchos años y aún no se logra lo dicho, pero, se ha avanzado bastante en la investigación de la producción de energía eléctrica.

En poco tiempo la gente estará obligada a buscar alternativas de energía para satisfacer la gran necesidad que ahora se tiene de energía, ya que las tasas actuales de consumo de energía son altamente elevadas y si esto sigue así, sin una alternativa, se vendría una crisis energética a nivel mundo, es por eso que se ha hecho tanta investigación en estos asuntos. A continuación exponemos algunas alternativas ya existentes que actualmente se emplean y las nuevas energías que siguen en investigación pero que ya son otra alternativa más a este problema.

LA ENERGÍA DE HOY

Desde hace años, el desarrollo de nuestra sociedad se basa en la utilización de la energía, un amplio abanico de actividades productivas y recreativas. En un esquema simple sus aplicaciones se pueden dividir en dos grupos:

Combustibles de uso directo, empleados básicamente para la calefacción doméstica y de edificios de servicios, en diferentes procesos y equipos industriales y en automoción. Provienen en gran medida del petróleo, pero también del carbón y el gas natural. Suponen dos tercios del consumo de energía primaria en un país industrializado medio.

Electricidad, que se emplea en iluminación y en accionamiento de equipos; electrodomésticos y maquinaria industrial, hornos y otros procesos industriales. Proviene de diferentes fuentes: carbón y otros combustibles fósiles, energía hidráulica y nuclear. Representa un tercio de la energía primaria que utiliza un país industrializado medio.

En ambos casos, la energía se recibe desde empresas de medio y gran tamaño a través de redes de transportes y distribución complejas que suponen unas inversiones de fuerte magnitud. En la vuelta a las energías renovables, éstas se utilizan en gran medida para la producción de electricidad, pero también se obtienen de ellas combustibles de uso doméstico e industrial, así como biocombustibles líquidos para automoción.

La inserción de las renovables en el esquema energético se hace a través de las redes ya existentes de suministro eléctrico o de combustibles de uso directo, aunque también se plantea el uso de estas energías para satisfacer las demandas de comunidades aisladas de las redes de distribución energética convencionales.

BIOMASA

La más amplia definición de biomasa sería considerar como tal a toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del Sol, y es renovable siempre que se use adecuadamente. Se puede clasificar de la siguiente forma:

• Biomasa natural: es la que se produce en la naturaleza sin la intervención humana.

• Biomasa residual: es la que genera cualquier actividad humana, principalmente en los procesos agrícolas, ganaderos y los del propio hombre, tal como, basuras domésticas [residuos sólidos urbanos (R.S.U.)] y aguas residuales.

• Biomasa producida: es la cultivada con el propósito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos, como la caña de azúcar en Brasil, orientada a la producción de etanol para carburante.

VENTAJAS DE LA ENERGÍA DE LA BIOMASA

• El uso de los residuos forestales y agrícolas disminuye el riesgo de incendio y mejora la calidad del bosque.

• La digestión anaerobia elimina residuos orgánicos cuya acumulación representa un grave problema de contaminación.

• La utilización de tierras para cultivos energéticos ofrece una salida económica a muchas comunidades rurales.

• Los cultivos energéticos exigen menos fertilizantes y herbicidas.

• En general, no requiere tecnologías sofisticadas ni costosas.

• Se reduce la acumulación de R.S.U. al usarlos para obtener energía.

• Es una fuente de energía local y contribuye a generar empleo.

• Para muchas industrias o actividades, la posibilidad de utilizar los residuos que generan para abastecer sus propias necesidades energéticas representa un ahorro.

DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA DE LA BIOMASA

• El rendimiento energético de la biomasa es menor que el de los carburantes derivados del petróleo.

• Las instalaciones industriales preparadas para el uso de biomasa requieren una inversión entre un 20% y un 100% mayor que las que utilizan combustibles fósiles.

• El almacenamiento de la biomasa requiere mucho espacio.

• Los costes derivados de la recogida y preparación encarecen el precio de esta energía.

• El consumo de leña en países subdesarrollados está provocando la deforestación de grandes áreas.

• Los tratamientos de la biomasa generan cierta cantidad de productos contaminantes y peligrosos para la salud (incineración de R.S.U., pirólisis, producción de biogás, etc.)

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

Métodos de conversión de la biomasa en energía:

• Métodos Físicos:

Son procesos que actúan físicamente sobre la biomasa y están asociados a las fases primarias de transformación, dentro de lo que puede denominarse fase de acondicionamiento, como, triturado, astillado, compactado e incluso secado.

• Métodos Termoquímicos:

Combustión: Es la oxidación completa de la biomasa por el oxígeno del aire, libera simplemente agua y gas carbónico, y puede servir para la calefacción doméstica y para la producción de calor industrial.

Gasificación: Es una combustión incompleta de la biomasa a una temperatura de entre 600ºC a 1.500ºC en una atmósfera pobre de oxígeno, en la que la cantidad disponible de este compuesto está por debajo del punto este quilométrico, es decir, el mínimo necesario para que se produzca la reacción de combustión. En este caso se obtiene principalmente un gas combustible formado por monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno y metano.

Pirólisis: Es la combustión incompleta de la biomasa en ausencia de oxígeno, a unos 500ºC, se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal. Aparte de éste, la pirólisis lleva a la liberación de un gas pobre, mezcla de monóxido y dióxido de carbono, de hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. Este gas de débil poder calorífico, puede servir para accionar motores diesel, para producir electricidad, o para mover vehículos. Una variante de la pirólisis, llamada pirólisis instantanea (flash), (llega a 1.000ºC en menos de un segundo) tiene la ventaja de asegurar una gasificación casi total de la biomasa.

• Métodos Biológicos:

La fermentación alcohólica: Es una técnica empleada desde muy antiguo con los azúcares, que puede utilizarse también con la celulosa y el almidón, a condición de realizar una hidrólisis previa (en medio ácido) de estas dos sustancias. Pero la destilación, que permite obtener alcohol etílico prácticamente anhídrido, es una operación muy costosa en energía. En estas condiciones, la transformación de la biomasa en etanol y después la utilización de este alcohol en motores de explosión, tienen un balance energético global dudoso. A pesar de esta reserva, ciertos países (Brasil, EE.UU.) tienen importantes proyectos de producción de etanol a partir de biomasa con un objetivo energético: propulsión de vehículos; cuando el alcohol es puro o mezclado con gasolina, el carburante recibe el nombre de gasohol.

La fermentación metánica: Es la digestión anaerobia de la biomasa por bacterias. Es idónea para la transformación de la biomasa húmeda (más del 75% de humedad relativa). En los fermentadores, o digestores, la celulosa es esencialmente la sustancia que se degrada en un gas, que contiene alrededor de 60% de metano y 40% de gas carbónico. El problema principal consiste en la necesidad de calentar el equipo, para mantenerlo a la temperatura óptima de 30-35ºC. No obstante, el empleo de digestores es un camino prometedor hacia la autonomía energética de las explotaciones agrícolas, por recuperación de las deyecciones y camas del ganado. Además, es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Así, millones de digestores ya son utilizados por familias campesinas chinas.

ENERGÍA SOLAR

La energía solar es una energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando. En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de diversos captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, pudiendo transformarse en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que podrían ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad.

Las diferentes tecnologías solares se pueden clasificar en pasivas o activas según cómo capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las tecnologías activas incluyen el uso de paneles fotovoltaicos y colectores solar térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas, se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la orientación

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