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Tipos de energías que
no dañan el ambiente
Instituto jose de escandon
Tipos de energía que no dañan el ambiente
Arleth michell quimiro guzmAN
¿Qué SON?
Las fuentes alternativas de energía se crean a partir de fuentes que no consumen recursos
naturales y no dañan el medio ambiente. Son opciones alternativas a los combustibles
fósiles, energía nuclear y la energía hidroeléctrica a gran escala, las cuales son de fuentes
no renovables de energía y además tienen diversos efectos nocivos sobre el medio ambiente
Tipos de eenergia que extisten:
Eolica algas
Solar biomasa
Geotermica Oleage
Energia solar
¿Como funciona?
En principio la forma en la que se captura la luz del sol para convertirla en electricidad se hace a través de paneles solares o fotovoltaicos. Estos paneles están formados por grupos de las llamadasEn principio la forma en la que se captura la luz del sol para convertirla en electricidad se hace a través de paneles solares o fotovoltaicos. Estos paneles están formados por grupos de las llamadas
células o celdas solares que son las responsables de transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones).
Estas células se conectan entre sí como un circuito en serie para así aumentar la tensión de salida de la electricidad, o sea si será de 12 volts o 24. Al mismo tiempo varias redes de circuito paralelo se conectan para aumentar la capacidad de producción eléctrica que podrá proporcionar el panel.
Estas células se conectan entre sí como un circuito en serie para así aumentar la tensión de salida de la electricidad, o sea si será de 12 volts o 24. Al mismo tiempo varias redes de circuito paralelo se conectan para aumentar la capacidad de producción eléctrica que podrá proporcionar el panel.
Como el tipo corriente eléctrica que proporcionan los paneles solares es corriente continua, muchas veces se usa un inversor y/o convertidor de potencia para transformar la corriente continua en
corriente alterna, que es la que utilizamos habitualmente en nuestras casas, trabajos y comercios.
Como el tipo corriente eléctrica que proporcionan los paneles solares es corriente continua, muchas veces se usa un inversor y/o convertidor de potencia para transformar la corriente continua en
corriente alterna, que es la que utilizamos habitualmente en nuestras casas, trabajos y comercios.
¿Cómo esta hecha la energía solar?
La energia originada en su centro se transporta por convección ( gases calientes se expanden
hacia la superficie , y los frios caen hacia el centro de la estrella ) y difusión radiactiva ( los fotones
se difunden hacia la superficie ).
La estrucutura del sol consiste en:
-Estructura interna , donde se producen
todos los fenómenos energéticos.
-El núcleo , donde se produce la fusión
termonuclear.
Eolica
¿Cómo funciona?
La energía del viento está relacionada con el
movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas
adyacentes de baja presión, con velocidades
proporcionales al gradiente de presión.
Los vientos se generan a causa del calentamiento
no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación
solar, entre el 1 y 2 % de la energía proveniente del sol se convierte en
viento. De día, las masas de aire sobre los
océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre
las masas continentales.
Los continentes transfieren una mayor
cantidad de energía solar al aire que se encuentra sobre la tierra, haciendo que el aire se caliente y
se expanda. Por este motivo se vuelve más
liviano y se eleva. El aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y
grandes lagos se pone en movimiento para ocupar
el lugar dejado por el aire caliente.
Para poder aprovechar la energía eólica es
importante conocer las variaciones diurnas y
nocturnas y estacionales de los
vientos, la variación de la velocidad del viento con la altura sobre el
suelo, la entidad de las ráfagas en espacios de tiempo breves, y
valores máximos ocurridos en series
históricas de datos con una duración mínima
de 20 años. Es también importante conocer la velocidad máxima del viento.
Para poder utilizar la energía del viento, es necesario que este
alcance una velocidad mínima que depende
del aerogenerador que se vaya a utilizar pero
que suele empezar entre los 3 m/s (10
km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h), velocidad
llamada "cut-in speed", y que no supere los 25
m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-
out speed".
Un sistema eóloeléctricoconvencional se compone
de las siguientes
partes principales:
Un sistema eóloeléctricoconvencional se compone
de las siguientes
partes principales:
Aspas. Son la parte de la turbina que
recibe directamente la energía del
viento; los diseños
avanzados están
orientados a aprovechar al máximo esta energía. Un rotor esta
compuesto, generalmente, por dos o tres aspas cuyo
tamaño comercial
oscila entre los 25 y 50 metros y
pueden pesar más de 900
Kg cada una.
Aspas. Son la parte de la turbina que
recibe directamente la energía del
viento; los diseños
avanzados están
orientados a aprovechar al máximo esta energía. Un rotor esta
compuesto, generalmente, por dos o tres aspas cuyo
tamaño comercial
oscila entre los 25 y 50 metros y
pueden pesar más de 900
Kg cada una.
Rotor. Está compuesto
por las aspas y el eje al que están unidas.
Rotor. Está compuesto
por las aspas y el eje al que están unidas.
Transmisión. La potencia se
transfiere mediante el
eje de rotación a una
serie de engranes, o transmisión,
que aumentan la baja
velocidad de rotación de las
aspas, del orden de las
60 revoluciones por minuto
(rpm), a una velocidad de entre 1,500 y 2,000 rpm.
Transmisión. La potencia se
transfiere mediante el
eje de rotación a una
serie de engranes, o transmisión,
que aumentan la baja
velocidad de rotación de las
aspas, del orden de las
60 revoluciones por minuto
(rpm), a una velocidad de entre 1,500 y 2,000 rpm.
Generador. La alta velocidad
de rotación que se
obtiene del sistema de
transmisión se conecta al
generador que produce
electricidad a partir del
movimiento, como en los tradicionales sistemas de
vapor.
Generador. La alta velocidad
de rotación que se
obtiene del sistema de
transmisión se conecta al
generador que produce
electricidad a partir del
movimiento, como en los tradicionales sistemas de
vapor.
Controles. Los diversos sistemas
de control son coordinados y
monitoreados por una computadora y
puede tenerse acceso a ellos
desde una ubicación remota.
El control de ajuste gira las aspas para
mejorar el desempeño a
diferentes velocidades de
viento. Otro control pone a la turbina
en la dirección del viento. Los controles
electrónicos mantienen un
voltaje de salida constante ante los
cambios de velocidad. El generador de
velocidad variable es una parte
importante que permite diseñar
sistemas efectivos desde el punto de vista económico.
Controles. Los diversos sistemas
de control son coordinados y
monitoreados por una computadora y
puede tenerse acceso a ellos
desde una ubicación remota.
El control de ajuste gira las aspas para
mejorar el desempeño a
diferentes velocidades de
viento. Otro control pone a la turbina
en la dirección del viento. Los controles
electrónicos mantienen un
voltaje de salida constante ante los
cambios de velocidad. El generador de
velocidad variable es una parte
importante que permite diseñar
sistemas efectivos desde el punto de vista económico.
Torre. Existen dos tipos de
torres: de monotubo o
tubo sólido de acero y de
armadura. Las alturas varían con el tamaño del rotor entre los 25 y 50 m.
Torre. Existen dos tipos de
torres: de monotubo o
tubo sólido de acero y de
armadura. Las alturas varían con el tamaño del rotor entre los 25 y 50 m.
Los aerogenerado
res pueden producir energía
eléctrica de dos formas: en conexión directa a la
red de distribución
convencional o de forma
aislada:
Los aerogenerado
res pueden producir energía
eléctrica de dos formas: en conexión directa a la
red de distribución
convencional o de forma
aislada:
Las aplicaciones aisladas por medio
de pequeña o mediana potencia se utilizan para
usos domésticos o agrícolas
(iluminación, pequeños
electrodomésticos, bombeo,
irrigación, etc.), Incluso en
instalaciones Industriales para
desalación, repetidores aislados de
telefonía, TV, instalaciones turísticas y
deportivas, etc.
Las aplicaciones aisladas por medio
de pequeña o mediana potencia se utilizan para
usos domésticos o agrícolas
(iluminación, pequeños
electrodomésticos, bombeo,
irrigación, etc.), Incluso en
instalaciones Industriales para
desalación, repetidores aislados de
telefonía, TV, instalaciones turísticas y
deportivas, etc.
Energia geotermica
¿Como funciona?
La Energía Geotérmica consiste en el
aprovechamiento del calor que existe en el subsuelo. A
determinada profundidad, en torno a los 12 m., la
temperatura del terreno permanece constante a 18ºC aproximadamente. A partir de 100 m. de profundidad
esta temperatura se incrementa unos 3 ºC; es lo que denominamos gradiente
geotérmico.
Para poder servirnos del calor constante que retiene
el subsuelo es necesario realizar una serie de
perforaciones en el terreno. La profundidad de estas
perforaciones, de entre 10 y 15 centímetros de diámetro, depende de las dimensiones del espacio a climatizar, del terreno disponible para la ejecución del campo de
sondas y de las condiciones geológicas del mismo.
A lo largo de cada perforación se colocan las sondas geotérmicas en las
que se produce el intercambio de calor,
consistentes en un tubo, generalmente de polietileno,
lleno de líquido. Habitualmente este fluido
circulante es agua o bien una solución salina con una
sustancia anticongelante, con el objeto de impedir que
el fluido solidifique si se dieran bajas temperaturas en la superficie del suelo.
Esta fórmula es completamente inofensiva para el Medio Ambiente.
Además, cualquiera de los fluidos utilizados en ningún
momento entran en contacto con el suelo puesto de la sonda está perfectamente
sellada.
El líquido circula continuamente por el
circuito cerrado: desciende, se calienta (o enfría, si es verano) y sube de nuevo,
accionado por una pequeña bomba. En este punto, el medio circulante cede su
calor (o frío) al refrigerante (evaporación) y a
continuación éste al medio empleado para la
calefacción (compresión y condensación) sea aire (fan
coils) o agua (suelo radiante). Seguidamente, el fluido vuelve a descender
por el circuito situado en las perforaciones del terreno para obtener más calor, o cederlo en verano, y así
continuamente. Este sistema de perforaciones tiene un
rendimiento elevado puesto que el intercambio se realiza a una profundidad de entre
50 y 100 m.
Energia geotermica
La geotermia es una fuente de energía renovable ligada a volcanes, géiseres,
aguas termales y zonas tectónicas geológicamente recientes, es decir, con actividad en los últimos diez o
veinte mil años en la corteza terrestre.
Para poder obtener esta energía es necesaria la presencia de yacimientos de agua caliente cerca de esas zonas.
El suelo se perfora y se extrae el líquido, que saldrá en forma de vapor si su temperatura es suficientemente
alta y se podrá aprovechar para accionar una turbina que con su
rotación mueve un generador que produce energía eléctrica. El agua geotérmica utilizada se devuelve
posteriormente al pozo, mediante un proceso de inyección, para ser
recalentada, mantener la presión y sustentar la reserva. Entre 1995 y
2002 la potencia geotérmica instalada en el mundo creció de manera
continuada, pasando de 6.837 a 8.356 megavatios, lo que representa un
aumento de un 22,3%.
Energia mareamotriz
El funcionamiento de una planta mareomotriz, es
sencillo, cuando se eleva la marea se abren las compuertas del dique la cual ingresa en el embalse. Después cuando llega a su nivel máximo el embalse,
se cierran las compuertas.
Después, cuando la marea desciende por debajo del nivel
del embalse alcanzando su amplitud máxima entre este y el mar se abren las compuertas dejando pasar el agua por las
turbinas a través de los estrechos conductos.
La infraestructura necesaria para generar electricidad a partir de las mareas comúnmente involucra la construcción de una presa o barrera mediante la cual se puede obligar al
agua en ascenso o descenso a circular por conductos especialmente diseñados para mover turbinas hidráulicas
similares a las de las presas hidroeléctricas.
Una de las ventajas de este tipo de sistema es que funciona de forma bi-direccional, es decir, se puede producir electricidad tanto con la entrada de agua en ciclo de
ingreso de agua (flujo) como en ciclo de egreso (reflujo).
Energia biomasa
¿Cómo funciona la energía biomasa?
La energía de hoy la biomasa procede de los cultivos en hileras anuales, como el maíz y la soja, y las sobras orgánicas
procedentes de la agricultura y la silvicultura, como cáscaras de arroz,
desechos de madera y caña de azúcar. Los investigadores también están desarrollando formas de producir
energía a partir de especimenes, de rápido crecimiento "cultivos energéticos"
como el sauce y el césped Panicumvirgatum. Todo este material vegetal se puede tratar de diferentes maneras para
producir energía y el combustible.
La biomasa puede ser:
Quemado en las plantas de energía para producir calor o
electricidad, con menos emisiones nocivas que el carbón.
Fermentada para producir combustibles, como etanol, para
autos y camiones.
Digeridos por las bacterias para crear gas metano para alimentar
las turbinas.
Calentado bajo condiciones especiales, o "gasificado", que
se descomponen en una mezcla de gases que pueden ser quemados para generar
electricidad o utilizar para hacer una gama de productos, de diesel a la gasolina para los
productos químicos.
Energia biomasa
¿De que esta compuesta?
La biomasa está formada por leña, arbustos, residuos
forestales, restos de poda, residuos
agrícolas como la paja, residuos de industrias
madereras, papeleras y agroalimentarias,
estiércol, residuos de explotaciones
agroganaderas, residuos sólidos urbanos y aguas
residuales urbanas entre otros.
La mayor parte de estos componentes, por no decir la totalidad, puede utilizarse como
combustible, ya sea de forma directa (quemándolos) o transformándolos a otras
formas de combustible como biogás o biocombustibles.
Utilizar la biomasa como combustible es
un recurso renovable ya que se produce a la
misma velocidad del consumo,
siempre y cuando el
consumo sea controlado y se
evite la sobreexplotación de los recursos
naturales.
Energia de las algas
Esta energía esta en proceso y aquí les tenemos los avances sobre este tipo de
energía .
El reto de la producción a gran escala de microalgas con fines energéticos ha sido
asumido a escala global por un gran número de empresas, y los avances en este campo se producen con rapidez.
Algunos ejemplos son el reciente anuncio, realizado por la empresa Solazyme, de
producción del primer keroseno de aviación producido a partir de biomasa de
algas; la iniciativa del Carbon Trust británico destinando 26 millones de libras al desarrollo de estas tecnologías o bien el interés del DARPA norteamericano en las aplicaciones en el ámbito militar.6
Actualmente, el desarrollo en España de tecnologías de producción de algas para
su uso energético empieza a salir del ámbito de la investigación pura con el anuncio de la puesta en marcha de las
primeras plantas comerciales. Estas son las de Muchamiel, que promueve la
empresa alicantina BFS con el objetivo de producir energía eléctrica en una
instalación de 30 MW de potencia, y la de Jerez de la Frontera, donde Aurantia, a
través de la sociedad Celulosa Investment, pretende producir
biocarburantes y otros productos en una instalación que serviría a la vez como
sumidero de parte del CO2 emitido por la fábrica de cemento que Holcim tiene en
esa localidad andaluza.7
Un analista de Mora Asociates, Leonard Wagner, nos dice que la producción de
aceites de microalgas por área se estima que varía entre 5,000 a 20,000 galones por acre al año, que si lo comparamos
con el siguiente mejor cultivo para producción de aceites, el aceite de
palma, las microalgas producen de 7 a 31 mayor cantidad de aceite que lo que se produce con la palma, 635 galones por
acre aproximadamente.8
hidraulica
¿Como funciona?¿Como funciona?
La base de la energía hidráulica esta en
aprovechar la caída del agua desde una
determinada altura. AL momento que cae el
agua pasa por turbinas y por la fuerza con la que cae provoca un
movimiento de rotación, toda esta energía pasa por
generadores para ser transformada en energía eléctrica.
La base de la energía hidráulica esta en
aprovechar la caída del agua desde una
determinada altura. AL momento que cae el
agua pasa por turbinas y por la fuerza con la que cae provoca un
movimiento de rotación, toda esta energía pasa por
generadores para ser transformada en energía eléctrica.
La instalación necesaria para el uso y aprovechamiento de
este tipo de energía es muy cara, por lo que es más común verlas en lugares que tienen
gran afluencia de agua, ya que así es
mayormente aprovechada la
inversión.
La instalación necesaria para el uso y aprovechamiento de
este tipo de energía es muy cara, por lo que es más común verlas en lugares que tienen
gran afluencia de agua, ya que así es
mayormente aprovechada la
inversión.
Se considera energía renovable porque el
recurso que se utiliza para generarla, es un
recurso natural y disponible en
determinadas zonas. Además de que una vez que se utilizo el
agua y su fuerza, se le deja siga su curso, sin
ser ensuciada ni contaminada.
Se considera energía renovable porque el
recurso que se utiliza para generarla, es un
recurso natural y disponible en
determinadas zonas. Además de que una vez que se utilizo el
agua y su fuerza, se le deja siga su curso, sin
ser ensuciada ni contaminada.
Energia hidraulica
La Energía hidráulica es la producida por el agua retenida en embalses o
pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria). Si en un
momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte
en energía cinética y, posteriormente, en energía eléctrica en la central
hidroeléctrica.
