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ENERGIAS RENOVABLES
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GENERALIDADES
El sol es la estrella que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario
que incluye a la Tierra.
La Energía Solar es una energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones
nucleares de fusión.
Casi el 30 % de la energía solar que alcanza el borde exterior de la atmósfera se consume en
el ciclo del agua, que produce la lluvia y la energía potencial de las corrientes de montaña y de los
ríos.
La recogida directa de energía solar requiere dispositivos artificiales llamados colectores solares,
diseñados para recoger energía, a veces después de concentrar los rayos del Sol.
La energía eólica es energía que se extrae del viento, y en ello también debemos considerar la
influencia solar como su determinante, debido al calentamiento diferencial de la atmósfera y las
irregularidades del relieve terrestre.
La dependencia de combustibles no renovables nos obliga a replantear y cambiar el actual
modelo energético, debido a la gravedad de los daños ambientales.
La eficiencia energética, el ahorro energético y las energías renovables son las mejores vías
para afrontar el cambio climático y el efecto invernadero que nos amenaza irremediablemente.
Se trata de la utilización de fuentes posibles de energía que sean limpias y renovables que
reemplacen a las que emiten gases contaminantes, como las que se generan con la quema de
derivados del petróleo. Los recursos que se utilizan son los rayos del sol, el viento, las olas, la
marea, la actividad de los volcanes, los residuos, entre otros, y las energías que generan son:
la solar fotovoltaica y térmica, la eólica, la hidráulica, la mareomotriz, la geotérmica, el
hidrógeno y la biomasa.
Las energías renovables han cubierto durante miles de años las necesidades energéticas de la
Humanidad y lo volverán a hacer en un futuro, tras un breve paréntesis de apenas dos siglos, en
los que las fuentes energéticas basadas en combustibles fósiles y nucleares, han devastado el
planeta y continúan poniendo en serio peligro la subsistencia de los seres vivos.
Embarcarnos en estas energías limpias, no significa como algunos piensan, en retroceder al
pasado y paralizar el avance tecnológico. AI contrario, sacar buen rendimiento de una energía
gratuita y aprovechable, es síntoma de progreso y de un desarrollo sostenible
En el Noroeste de nuestro país el recurso solar es fundamental y la región Andina es fuerte en
geotérmica que se extracta de los vapores de agua a alta temperatura provenientes de las
profundidades de la tierra. En la Puna, por ejemplo, la energía solar fotovoltaica ya está siendo útil
para acercar energía a poblaciones aisladas. En la Patagonia el recurso más importante es el
viento, pero también la costa atlántica del sur ofrece olas o grandes diferencias de mareas que
podrían ser capitalizadas como energía mareomotriz.
ENERGIA
HIDROELÉCTRICA
La energía hidroeléctrica aprovecha el movimiento del agua para
convertirlo en corriente eléctrica comercial. La primera vez que esto se
hizo fue en Northumberland (Gran Bretaña) en 1880 y es una tecnología
que se sigue aprovechando en la actualidad con pocas modificaciones.
El aprovechamiento de la energía potencial acumulada en el agua para
generar electricidad es una forma clásica de obtener energía. Alrededor
del 20% de la electricidad usada en el mundo procede de esta fuente.
Es, por tanto, una energía renovable pero no alternativa, estrictamente
hablando, porque se viene usando desde hace muchos años como una de
las fuentes principales de electricidad.
La energía hidroeléctrica que se puede obtener en una zona depende de
los cauces de agua y desniveles que tenga, y existe, por tanto, una
cantidad máxima de energía que podemos obtener por este procedimiento.
Se calcula que si se explotara toda la energía hidroeléctrica que el mundo
entero puede dar, sólo se cubriría el 15% de la energía total que
consumimos. En realidad se está utilizando alrededor del 20% de este
potencial, aunque en general en los países desarrollados, el porcentaje de
explotación llega a ser de más del 50%.
La construcción de embalses es cara, pero su costo de explotación es
bajo y es una forma de energía rentable económicamente. Al plantearse
la conveniencia de construir un embalse no hay que olvidar que su vida
es de unos 50 a 200 años, porque con los sedimentos que el río arrastra
se va llenando poco a poco hasta inutilizarse
APLICACIONES
Desde el punto de vista ambiental la energía hidroeléctrica es
una de las más limpias, aunque esto no quiere decir que sea
totalmente inocua, ya que los embalses a construir suponen un
impacto importante ya que altera gravemente el ecosistema
fluvial. Se destruyen habitats, se modifica el caudal del río y
cambian las características del agua como su temperatura y
grado de oxigenación.
También los embalses producen un importante impacto
paisajístico y humano, porque con frecuencia su construcción
exige trasladar a pueblos enteros y sepultar bajo las aguas
tierras de cultivo, bosques y otras zonas silvestres.
Impactos ambientales positivos: Así, por ejemplo, han sido
muy útiles para algunas aves acuáticas que han sustituido los
humedales costeros que usaban, para alimentarse o criar en
estos nuevos habitats. Algunas de estas aves han variado
incluso sus hábitos migratorios, buscando nuevas rutas de paso
a través de determinados embalses.
La energía hidroeléctrica tiene su principal ventaja en la
facilidad de ceder energía en los momentos de mayor
demanda; otros puntos a su favor es que durante la
explotación el impacto ambiental es mucho menor que en las
energías fósiles (no produce gases de efecto invernadero ni
contamina a la atmósfera), su explotación apenas requiere
mantenimiento, el almacenamiento de agua también se puede
utilizar para regadíos y se evitan inundaciones al poder regular
el caudal.
Constituyen además en la mayoría de los casos, importantes
atractivos turísticos y son en gran medida ámbitos deportivos;
generando una movilización comercial y de servicios que
implican activación económica y laboral.
ENERGIA
SOLAR
FOTOVOLTAICA
APLICACIONES
Las posibilidades de uso de la energía
eléctrica solar son prácticamente
ilimitadas, desde la electrificación de
alambrados, hasta el funcionamiento de
una nave espacial.
En un uso ligado a la arquitectura, los
generadores solares de energía pueden
ser una verdadera opción donde la
posibilidad de conectarnos con la red de
energía eléctrica convencional es
dificultosa o imposible.
Para
aplicaciones en instalaciones remotas, o
de difícil acceso, las ventajas con
respecto a los generadores diesel son
muy amplias.
Al estar compuestos por elementos
modulares, son sistemas de fácil traslado
y sencilla instalación. La placa solar no
requiere ningún mantenimiento a lo largo
de su vida útil, de aproximadamente 30
años; y sus componentes, carentes de
movimiento, no contaminan el medio
ambiente.
Es posible la construcción de sistemas
fotovoltaicos para gestionar plantas
depuradoras de aguas residuales e
instalación de depuradoras de aguas
residuales.
En una gran parte de los casos, la
instalación de un sistema solar
fotovoltaico resuelve el problema del
abastecimiento de energía de la planta a
un costo mucho más bajo que el
enganche a la red convencional.
ENERGIA SOLAR TERMICA
APLICACIONES
COLECTORES SOLARES
Una de las aplicaciones de la energía solar que
ha tenido mayor uso y divulgación, por su simplicidad de
instalación y economía, es la calefacción de agua para
consumo doméstico.
En zonas con buena insolación, los calentadores solares
pueden ahorrar una fracción considerable del combustible
(gas, leña o electricidad) para uso doméstico. Por ejemplo,
según las condiciones de la Provincia de Buenos Aires, es
posible que más de la mitad del consumo de energía
doméstica se deba al calentamiento de agua para baños y
cocinas. El resto de la energía se usa para cocinar y
calefaccionar.
La utilización de sistemas para el calentamiento de agua
favorece la higiene y la salubridad de
un edificio.
La orientación de las placas o colectores solares deberá ser
hacia el Norte (en el hemisferio sur) y con una inclinación tal
que permita captar las radiaciones solares que van desde el E
al O y tanto en invierno como en verano.
Las placas colectoras utilizan la energía del Sol para calentar
un fluido portador que, a su vez, proporciona calor utilizable
en una casa. El fluido portador, agua en este caso, fluye a
través de tuberías de cobre en el colector solar, durante el
proceso absorbe algo de la energía solar. Después, se mueve
hasta un intercambiador de calor donde calienta el agua que
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Calefacción domestica
Refrigeración
Calentamiento de agua
Destilación
Generación de energía
Fotosíntesis
Hornos solares
Cocinas solares
Evaporación
Acondicionamiento de aire
Control de heladas
Secado
se utilizará en la casa. Por último, una bomba lleva de nuevo
el fluido hacia el colector solar para repetir el ciclo.
El calor recogido en los colectores puede destinarse a
satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se
puede obtener agua caliente para consumo doméstico
o industrial, o bien para dar calefacción a nuestros
hogares, hoteles, colegios, fábricas, etc. Incluso
podemos climatizar las piscinas y permitir el baño
durante gran parte del año.
Las aplicaciones agrícolas son muy amplias. Con
invernaderos solares pueden obtenerse mayores y más
tempranas cosechas; los secaderos agrícolas consumen
mucha menos energía si se combinan con un sistema
solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar
plantas de purificación o desalinización de aguas sin
consumir ningún tipo de combustible.
También, y aunque pueda parecer extraño, otra de las más
prometedoras aplicaciones del calor solar será la refrigeración
durante las épocas cálidas .precisamente cuando más
soleamiento hay. En efecto, para obtener frío hace falta disponer
de una «fuente cálida», la cual puede perfectamente tener su
origen en unos colectores solares instalados en el tejado o
azotea. En los países árabes ya funcionan acondicionadores de
aire que utilizan eficazmente la energía solar.
E N E R G I A
E O L I C A
A P L I C A C I O N E S
La energía eólica se obtiene de la fuerza que genera el viento a través de
molinos o aerogeneradores: sistemas mecánicos con una, dos o tres
palas, los cuales giran con el viento y que, acoplados a un generador
eléctrico, producen la energía. Por ejemplo, con un molino de 1 MW de
potencia podría abastecerse eléctricamente a una pequeña ciudad.
En nuestro país hay regiones en donde la energía eólica sería muy
abundante, principalmente todo el litoral marítimo y el Sur continental.
La potencia que se logra obtener de los generadores eólicos es
proporcional al cubo de la velocidad del viento. Por eso, en los recursos
eólicos, se debe tener en cuenta que el lugar en el que se instalen los
aerogeneradores tenga buena calidad ventosa y que sea constante en el
tiempo. Los vientos patagónicos son ideales.
La Patagonia es la región que posiciona al país como uno de los de mayor
potencial para la generación de energía eólica del planeta. La matriz
energética argentina está conformada en más de la mitad de su volumen
por energía térmica (centrales que funcionan con derivados del petróleo),
luego por energía hidráulica (represas) y, en menor proporción, por
energía nuclear.
Los lugares óptimos para instalar los molinos son los terrenos planos y la
Patagonia tiene grandes extensiones de mesetas. Esta característica del
suelo abarata también los costos de instalación de los aerogeneradores.
Según los técnicos, nuestra Patagonia tiene 300.000 MW potenciales de
instalación de una sola de esas energías: la eólica. ¿Qué significa este
número? Para medir su dimensión basta con decir que la potencia eléctrica
instalada en nuestro país es del orden de los 25.000 MW
En Europa son colocados principalmente off shore, porque carecen de
espacio. Alemania, por ejemplo, tiene muchos molinos mar adentro. Pero en
eseL caso, la instalación es mucho más costosa que si se hace en la superficie
Las aplicaciones más comunes son:
generación eléctrica y bombeo de agua. Es
derivada de la energía solar, porque una
parte de los movimientos del aire
atmosférico se debe al calentamiento
causado por el Sol (también existe un
efecto de la rotación de la Tierra y otro de
la atracción gravitacional de la Luna y el
Sol).
Comparativamente, este recurso ofrece
ventajas por sobre la energía solar en los
casos de generación para inyección de
terrestre. La Patagonia tiene grandes extensiones desérticas, lo que evitaría
una de las principales desventajas de este tipo de energía: el entorpecimiento
del paisaje (de alto impacto visual).
Pero además, este tipo de energía es sumamente útil para épocas en las que
crece el consumo y se producen picos de demanda. Estas instalaciones
permiten inyectar energía a la red eléctrica para cubrir la demanda y evitar el
colapso.
Alejandro Zitzer le dijo a Clarín.com: “podrían abastecer al país, generar
hidrógeno que reemplazaría al petróleo (la energía sucia más utilizada),
construir centrales combinadas que utilizaran energía hidráulica y eólica y
aún quedaría algo como para exportar, por ejemplo, a Chile”.
ENERGIA
electricidad en la red interconectada
nacional.
¿Más allá de la contaminación visual, la
energía eólica presenta alguna desventaja?:
su costo inicial, el valor de un aerogenerador
instalado, de 1 MW de potencia, es de
800.000 a 1 millón de dólares.
Otro de los problemas que hay que estudiar
es el tema de las aves: cómo les afectaría y
si la instalación de aerogeneradores traería
inconvenientes con las corrientes migratorias.
Sólo es cuestión de estudiarlo y buscar una
solución
M A REOMOT R IZ
La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares
según la posición relativa de La Tierra y La Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última sobre las masas
de agua de los mares.
Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso
de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su
acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía
mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable.
La energía mareomotriz tiene la cualidad de renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su
explotación, y limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos,
líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el
coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han evitado una proliferación notable de este tipo
de energía.
ENERGIA
-
BIOMASA
APLICACIONES
La utilización de la biomasa es tan
antigua como el descubrimiento y el
empleo del fuego para calentarse y
preparar alimentos, utilizando la leña.
Aún hoy, la biomasa es la principal
fuente de energía para usos domésticos
empleada por más de 2.5000 millones
de personas en los países envías de
desarrollo.
Los empleos actuales son la combustión
directa de la leña, los residuos agrícolas
y la producción de alcohol como
combustible para los automóviles.
TIPOS DE BIOMASA
Biomasa natural: es la que se produce espontáneamente en la naturaleza sin
ningún tipo de intervención humana. Los recursos generados en las podas
naturales de un bosque constituyen un ejemplo de este tipo de biomasa. La
utilización de estos recursos requiere de la gestión de su adquisición y transporte
hasta la empresa lo que puede provocar que su uso sea inviable
económicamente.
Biomasa residual seca: se incluyen en este grupo los subproductos sólidos no
utilizados en las actividades agrícolas, en las forestales y en los procesos de las
industrias agroalimentarias y de transformación de la madera y que, por tanto,
son considerados residuos. Este es el grupo que en la actualidad presenta un
mayor interés desde el punto de vista del aprovechamiento industrial. Algunos
ejemplos de este tipo de biomasa son la cáscara de almendra, el orujillo, las
¿Es la biomasa una energía alternativa?
A lo largo y ancho del planeta el
consumo de leña está ocasionando una
grave y creciente deforestación. En el
caso de la incineración de basuras, tal y
como se viene haciendo con los
residuos urbanos en muchas ciudades,
emite a la atmósfera sustancias
contaminantes, algunas de ellas
altamente cancerígenas como las
dioxinas.
El reciclaje de residuos, es la solución
apenas ensayada. Permitiría ahorrar
gran cantidad de energía y numerosas
materias primas como papel, metales,
vidrio y plásticos, convirtiendo la
fracción orgánica de los residuos en
compost, y generando muchos puestos
podas de frutales, el aserrín, etc.
de trabajo.
Biomasa residual húmeda: son los vertidos denominados biodegradables: las
aguas residuales urbanas e industriales y los residuos ganaderos (principalmente
purines).
¿QUÉ APLICACIONES ENERGÉTICAS
TIENE?
Cultivos energéticos: son cultivos realizados con la única finalidad de producir
biomasa transformable en combustible. Algunos ejemplos son el cardo (cynara
cardunculus), el girasol cuando se destina a la producción de biocarburantes, el
miscanto, etc.
Biocarburantes: aunque su origen se encuentra en la transformación tanto de
la biomasa residual húmeda (por ejemplo reciclado de aceites) como de la
biomasa residual seca rica en azúcares (trigo, maíz, etc.) o en los cultivos
energéticos (colza, girasol, papa, etc.), por sus especiales características y usos
finales este tipo de biomasa exige una clasificación distinta de las anteriores.
Generación de energía térmica:
quema de biogás procedente de la
digestión anaerobia de un residuo líquido o
el gas de síntesis generado en la
gasificación de uno sólido (ver esquema)
Generación de energía eléctrica:
Por tres procedimientos
a) Ciclo de vapor:
está basado en la combustión de biomasa,
a partir de la cual se genera vapor que es
posteriormente expandido en una turbina
de vapor.
b)Turbina de gas:
utiliza gas de síntesis procedente de la
gasificación de un recurso sólido. Si los
gases de escape de la turbina se
aprovechan en un ciclo de vapor se habla
de un ciclo combinado.
c) Motor alternativo:
utiliza gas de síntesis procedente de la
gasificación de un recurso sólido o biogás
procedente de una digestión anaerobia.
Generación de energía mecánica:
Los biocarburantes pueden ser empleados
en los motores alternativos de automóviles,
camiones, autobuses, etc.
E N E R G I A
G E O T É R M I C A
inyectar, en el otro caso se utiliza en turbinas de
generación de electricidad.
Las altas temperaturas del centro de la Tierra
(superiores a los mil grados centígrados), genera
una corriente de calor hacía la superficie, que es la
fuente de la energía geotérmica.
El potencial geotérmico almacenado, en los diez
kilómetros exteriores de la corteza terrestre, supera
en 2000 veces a las reservas mundiales de carbón.
Su explotación comercial, al margen de los
tradicionales usos termales, comenzó a finales del
siglo XIX en Larandello (Italia), con la producción
de electricidad. Hoy son ya los 17 países que
generan electricidad a partir de la geotermia, con
una capacidad instalada en 1988 equivalente a
cinco centrales nucleares de tamaño grande.
La forma más generalizada de explotar esta
fuente energética, a excepción de fuentes y baños
termales, consiste en perforar dos pozos, uno de
extracción y otro de inyección. En el caso de que
la zona esté atravesada por un acuífero se extrae
el agua caliente o el vapor, este se utiliza en redes
de calefacción y se vuelve a
Es difícil el aprovechamiento de esta energía
térmica, ocasionado por el bajo flujo de calor,
debido a la baja conductividad de los materiales
que la constituyen; pero existen puntos en el
planeta que se producen anomalías geotérmicas,
dando lugar a gradientes de temperatura de entre
100 y 200ºC por kilómetro, siendo estos puntos
aptos para el aprovechamiento de esta energía.
La energía geotérmica tiene la principal ventaja
de que su impacto ambiental y a los ecosistemas es
mínimo, y tiene rendimientos que le permiten
competir con el petróleo. Pero sus principales
desventajas son que requieren de grandes
inversiones Actualmente, una profundidad de
perforación de 3000 m. constituye el máximo
económicamente viable. Otra de las limitaciones de
la geotermia es, que las aplicaciones de ésta
(electricidad o calor para calefacciones o
invernaderos)
deben
encontrarse
en
las
proximidades del yacimiento en explotación; que los
campos geotérmicos son relativamente escasos y
muchas veces se ubican en zonas desfavorables.
LA PRESENTE COMPILACIÓN CITA MATERIAL DE:
MICROSOFT CORPORATION ECOMULTIDIVERSIDAD
- Julia Tortoriello [email protected] - Arq. Fabián Garreta 2001 Eco2site
Fernando Sebastián, Javier Royo, CIRCE, Universidad de Zaragoza, http://www.iespana.es/luigidanycompany/energia_mareomotriz_y_geotermica.htm
B I O C O M B U S T I B L E S
BIOETANOL
Es alcohol etílico procedente de
la fermentación de celulosa de caña de azúcar o del
maíz. Todo residuos vegetales será n susceptibles
de ser transformados en azúcar, y luego gracias a la
fermentación por levaduras obtener el alcohol
destilando el producto obtenido. En un pequeño
porcentaje (15%) puede ser añadido directamente a
la gasolina corriente sin necesidad de modificar el
motor
--genera una mayor demanda de mano de obra en
las zonas azucareras y maiceras.
--produce un aprovechamiento total de los
desechos de producción de azúcar.
--puede extraerse de múltiples tipos de celulosa
“no util” los tallos, de elementos reciclados, de
piensos, de las mazorcas de maíz, y de productos
sobrantes de las granjas.
--Su éxito productivo esta generando desmontes
incontrolados, especialmente en toda América latina
BIODIESEL
Es un combustible que se obtiene
de aceites vegetales de girasol, soja o grasas
animales mediante un sencillo proceso denominado
transesterificación.
El producido se denomina Metil Ester de Ácido
Graso, común-mente llamado Biodiesel. puede
ser usado en el motor, puro o mezclado con gasoil
(37%) fósil en cualquier proporción.
--La fabricación del BIODIESEL es sencilla, y no
requiere de economías de escala .
--Es 100% biodegradable .
--Tiene un gran poder de lubricación y minimiza
el desgaste del motor.
--No requiere modificaciones en los motores diesel.
--Permite a países agrícolas independizarse de los
países productores de petróleo
--Su éxito productivo esta generando desmontes
incontrolados, especialmente en toda América latina.
http://www.youtube.com/embed/qGGabrorRS8?rel=0
COMPILACION ARQ. LUIS JOSE MADIA