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8/18/2019 Fuentes Alternas de Energía III
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Dirección General de Educación Superior Tecnológica
1. Datos Generales de la asignatura
Nombre de la asignatura:
Clave de la asignatura:
Créditos (t ! p ! créditos":
Carrera:
#$ENTES %&TE'N%S DE ENE'G%)))
#%# * 1+,-
+!!/
)ngenier0a Eléctrica
. resentación
Caracteri2ación de la asignatura.
En esta asignatura el alumno desarrollará habilidades para la
toma de decisionesen la planificación del sistema de fuentes de
energía de las mareas, celdas decombustible y aprovechamientos
futuros de potenciales aún en proceso deinvestigación, así como los
factores que inciden en el desarrollo y uso detecnologías de
energía renovable.
En la naturaleza existen fuentes energticas que son más
abundantes y menospeligrosas que el petróleo! la energía solar,
eólica, geotrmica, maremotriz. "oloes necesario impulsar la
tecnología que nos permita usarlas.
#a energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las
mareas, mediante
su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la
generación deelectricidad, transformando así la energía mareomotriz
en energía elctrica, una
forma energtica más segura y aprovechable. Es un tipo de energía
renovable, en
tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su
explotación, y es limpiaya que en la transformación energtica no se
producen subproductoscontaminantes gaseosos, líquidos o sólidos.
"in embargo, la relación entre la
cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales
y el costeeconómico y ambiental de instalar los dispositivos para
su proceso han impedidouna penetración notable de este tipo de
energía.$tras formas de extraer energía del mar son! las olas
%energía undimotriz&, de la
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diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas
profundas del ocano, elgradiente trmico oceánico' de la salinidad,
de las corrientes marinas o la energíaeólica marina.
#os mtodos de generación mediante energía de marea pueden
clasificarse enestas tres!
()enerador de la corriente de marea#os generadores de corriente
de marea *idal "tream )enerators %o *") por susiniciales ingls&
hacen uso de la energía cintica del agua en movimiento a
lasturbinas de la energía, de manera similar al viento %aire en
movimiento& queutilizan las turbinas eólicas. Este mtodo está
ganando popularidad debido acostos más ba+os y a un menor impacto
ecológico en comparación con las presas
de marea.
(resa de marea
#as presas de marea hacen uso de la energía potencial que existe
en ladiferencia de altura %o prdida de carga& entre las mareas
altas y ba+as. #as
presas son esencialmente los diques en todo el ancho de un
estuario, y sufren losaltos costes de la infraestructura civil, la
escasez mundial de sitios viables y lascuestiones ambientales.
(Energía mareomotriz dinámica#a energía mareomotriz dinámica
%-ynamic *idal oer o -*& es unatecnología de generación teórica
que explota la interacción entre las energíascintica y potencial en
las corrientes de marea. "e propone que las presas muylargas %por
e+emplo! /0 a 10 2m de longitud& se construyan desde las costas
haciaafuera en el mar o el ocano, sin encerrar un área. "e
introducen por la presadiferencias de fase de mareas, lo que lleva
a un diferencial de nivel de aguaimportante %por lo menos 3./
metros& en aguas marinas ribere4as poco profundas
con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa, como
las queencontramos en el 5eino 6nido, 7hina y 7orea. 7ada represa
genera energía enuna escala de 8 a 9: );.
6na celda de combustible es una eficiente batería elctrica que
funciona conhidrógeno. 7omo residuo solo entrega agua y algo de
calor
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6na celda de combustible consiste en dos electrodos separados
por unelectrolito. En el ánodo se ioniza el hidrógeno, perdiendo un
electrón el cual pasapor un circuito y genera energía elctrica. or
otro lado el hidrógeno llega al otro
electrodo pasando por el electrolito y se combina con el oxígeno
del aire lo quegenera agua de residuo sin utilizar ningún tipo de
combustión.
#as celdas de combustible son muy versátiles y útiles, sobre
todo en áreasremotas como gran+as, barcos, lugares extremos, bases
militares o inclusoestaciones espaciales. #as celdas de combustible
en base a hidrogeno puedenser peque4as, livianas y además no tienen
partes móviles.
)ntención did3ctica
El programa está organizado en < unidades, la primera unidad
es plantasmareomotrices, la cual se divide en los siguientes
subtemas! movimientos de olasy mareas, lugares con potencial
mareomotriz, generador de corriente de marea,
este último tiene la siguiente clasificación! )enerador de la
corriente de marea,resa de marea, Energía mareomotríz dinámica.
$tro subtemas es! royectos enoperación, el cual se divide en! 5ance
=rancia, >ahía de =undy 7anadá, rangosde potencia prácticos.
#a segunda unidad es celdas de combustible la cual tiene los
siguientessubtemas! consideraciones de dise4o en las celdas de
combustible, tipos deceldas de combustible, este se divide en!
celda de combustible reversible, celda
de combustible biológica, celda de combustible de membrana de
intercambio deprotones, batería de flu+o y alcalina.
$tras subtemas son! rendimiento y eficiencia de las celdas de
combustible,aplicaciones de las celdas de combustible, utilización
masiva de las celdas decombustible, este último se clasifica en!
transporte, estaciones de servicio,
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sistemas aislados.
#a unidad tres trata de las *ecnologías de generación del
futuro, la cual tiene lassiguientes clasificaciones! *ecnología de
conversión por plasma, =usión por confinamiento magntico,
=usión por confinamiento inercial y =usión fría y
fusióncatalizada.
#a última unidad analiza los factores nacionales y locales que
apoyan eldesarrollo y el uso de las tecnologías de energía
renovable como son! políticas,incentivos e investigación y
desarrollo tecnológico.
+. articipantes en el dise4o 5 seguimiento curricular del
programa
&ugar 5 6ec7a de
elaboración o revisión
articipantes 8bservaciones
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9./.9. )enerador de la corrientede marea.
9./.3. resa de marea.9././. Energía mareomotríz
dinámica.
9.#E.3.9. 7onsideraciones de dise4o en las
celdas de combustible.3.3. *ipos de celdas de combustible3.3.9.
7elda de combustible reversible.3.3.3. 7elda de combustible
biológica.3.3./. 7elda de combustible de membrana de
intercambio de protones.
3.3.atería de flu+o y alcalina.3./. 5endimiento y eficiencia de
las celdasde combustible.
3.
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1.! &%NT%S 9%'E898T')CES.
7ompetencias @ctividades de aprendiza+e
Específica%s&! @naliza las fuentes alternas de
energíaque actualmente se encuentran endesarrollo, formas de
aplicación yfactores que apoyan el desarrollo y eluso de las
tecnologías de energíarenovable.
)enricas!-e esta relación de competencias, eldocente
seleccionará las que considereadecuadas según su
instrumentación
didáctica!
7apacidad de análisis y síntesis.7apacidad de organizar y
clarificar.7onocimientos básicos de la carrera.7omunicación oral y
escrita.Aabilidades básicas de mane+o de lacomputadora.Aabilidad
para buscar y analizar información proveniente de
fuentesdiversas.*oma de decisiones.7apacidad crítica y
autocrítica.*raba+o en equipo.Aabilidades interpersonales.7apacidad
de aplicar los conocimientosen la práctica.Aabilidad para traba+ar
en formaautónoma.7apacidad para dise4ar y
gestionar proyectos.>úsqueda de logros.
• 7omprender los movimientos de
las olas, mareas y los ciclosasociados en el día.
• -eterminar los lugares con alto
potencial de aprovechamiento deenergía mareomotríz.
• @nalizar los tipos de centrales de
corriente de marea, tipos degeneradores, represas ydiferencias
de potencialeshidráulicos.
•
-eterminar la fuerzamareomotríz dinámica según losniveles de las
mareas.
• @nalizar el funcionamiento de
proyectos que operanactualmente a nivel mundial.
• -eterminar los rangos de
potencia prácticos que semane+an actualmente y posiblesregiones
de aplicación en
nuestro país.
.! CE&D%S DE C89A$ST)A&E.
7ompetencias @ctividades de aprendiza+e
Específica%s&! @naliza las consideraciones de
dise4o,funcionamiento, curvas de operación de
• -eterminar las consideraciones
de dise4o de las celdas de
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solar.• ropiciar actividades de
planeación y organización dedistinta índole.
• =omentar actividades grupales
que propicien la comunicación,el intercambio argumentado
deideas, la reflexión, la integracióny la colaboración de y entre
losestudiantes.
• ropiciar, en el estudiante, eldesarrollo de
actividadesintelectuales de inducciónHdeducción y
análisisHsíntesis, lascuales lo encaminan hacia lainvestigación, la
aplicación de
conocimientos y la solución deproblemas.• #levar a cabo
actividades
prácticas que promuevan eldesarrollo de habilidades para
laexperimentación, tales como!observación, identificaciónmane+o y
control de variables ydatos relevantes, planteamientode hipótesis,
de traba+o enequipo.
• -esarrollar actividades deaprendiza+e que propicien
laaplicación de los conceptos,modelos y metodologías que sevan
aprendiendo en el desarrollode la asignatura.
• ropiciar el uso adecuado deconceptos, y de
terminologíacientíficoHtecnológica
• roponer problemas quepermitan al estudiante laintegración de
contenidos de laasignatura y entre distintasasignaturas, para su
análisis ysolución.
• 5elacionar los contenidos de laasignatura con el cuidado
delmedio ambiente' así como con
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las prácticas de una carreratcnica con enfoque sustentable.
• $bservar y analizar fenómenos yproblemáticas propias del
campoocupacional.
-. #%CT8'ES ;$E %8B%N E& DES%''8&&8 B E& $S8 DE
&%STECN8&8G%S DE ENE'G% 'EN8%A&E.7ompetencias
@ctividades de aprendiza+e
Especifica%s&!
-etermina los factores que apoyan eldesarrollo y el uso de las
tecnologíasde energía renovable para suadaptación en el entorno
regional ynacional.
)enricas!
-e esta relación de competencias, eldocente seleccionará las que
considereadecuadas según su instrumentacióndidáctica!
• ropiciar actividades debúsqueda, selección y análisisde
información en distintas
fuentes.• ropiciar el uso de las nuevas
tecnologías paraaprovechamiento de energíasolar.
• ropiciar actividades deplaneación y organización dedistinta
índole.
• =omentar actividades grupalesque propicien la
comunicación,
el intercambio argumentado deideas, la reflexión, la
integracióny la colaboración de y entre losestudiantes.
• ropiciar, en el estudiante, eldesarrollo de
actividadesintelectuales de inducciónHdeducción y
análisisHsíntesis, las
• 7onocer las políticas para
acelerar la aplicación de losrecursos de Energía 5enovablecon
base a planes de gobierno yesfuerzos internacionales.
• @nalizar los incentivos basados
en el mercado que hacenatractiva la inversión en fuentesalternas
de energía.
• @nalizar el papel de la
?nvestigación y -esarrollo paraapoyar la transición hacia
laEnergía 5enovable.
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cuales lo encaminan hacia lainvestigación, la aplicación
deconocimientos y la solución deproblemas.
• #levar a cabo actividades
prácticas que promuevan eldesarrollo de habilidades para
laexperimentación, tales como!observación, identificaciónmane+o y
control de variables ydatos relevantes, planteamientode hipótesis,
de traba+o enequipo.
• -esarrollar actividades deaprendiza+e que propicien
laaplicación de los conceptos,
modelos y metodologías que sevan aprendiendo en el desarrollode
la asignatura.
• ropiciar el uso adecuado deconceptos, y de
terminologíacientíficoHtecnológica
• roponer problemas quepermitan al estudiante laintegración de
contenidos de laasignatura y entre distintasasignaturas, para su
análisis y
solución.• 5elacionar los contenidos de la
asignatura con el cuidado delmedio ambiente' así como conlas
prácticas de una carreratcnica con enfoque sustentable.
• $bservar y analizar fenómenos yproblemáticas propias del
campoocupacional.
. r3cticas
1. E&%A8'%' E& D)SE8 DE $N GENE'%D8' %'%
&%NT%9%'E898T')=.
. E&%A8'%' $N '8BECT8 DE $N% &%NT% 9%'E898T')=.
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L Evaluación de solución de problemasL 5eporte de las
simulaciones softare
11. #uentes de in6ormación
"anto4a creará un centro de pruebas de energía mareomotriz
ECE5)D@ B@5E$B$*5?M. @drian =ei+oo 5ey. 9NN:.
Energía! resente y futuro de las diversas tecnologías
@7@-EB?@ E65$E@ -E 7?EC7?@" F @5*E" E"@O@ 3001.
PEnvironmental "ystems and ublic olicyP 7opyright! A. *. $dum et
al.Ecological Economics rogram. 6niversity of =lorida, )ainesville
/3899, 6"@.9NQQ.
EC#@7E" -E @)?C@" ;E>
• Energías del mar %?-@E&
• >alance de la central mareomotriz de 5ance %en
francs&
• 7entral mareomotriz de 5ance en )oogleBaps
• BiniH@rtículos sobre Energía Bareomotriz
• ?nstituto de Aidráulica @mbiental de 7antabria ?A 7antabria de
la
6niversidad de 7antabria
• #ista de treinta dispositivos de Energia Bareomotriz por @lain
Esteban
ainevilo Bu4oz. 300: al 3099
• @rticulos sobre generador maremotriz rimer intento a
escala comercial
instalado en ?rlanda del Corte.
