INGENIERÍA EN ENERGÍAS RENOVABLES Desarrollo de Habilidades para Aprender Profesora: Mtra. María Elena Gutiérrez Borbolla Alumno: David Morales Rojas. Unidad III: Estrategias de Aprendizaje Ensayo Introducción En 2014, la Ley General para el Cambio Climático estableció el objetivo de generar el 35%de las necesidades energéticas de la nación a partir de fuentes renovables para el año 2024(Alemán-Nava et al., 2014). Con todo esto, existen indicios de que México podría alcanzarlos primeros puestos entre las naciones generadoras de energía sostenible. Sin embargo, el consumo incesante de petróleo ha obstaculizado la transición a una economía verde (Reyes-Mercado & Rajagopal, 2013). Además, cualquier marco para la energía renovable en México necesita una mejor difusión entre los participantes del mercado de la energía: el gobierno, el sector privado y las Organizaciones No Gubernamentales (ONG), lo cual exige una mayor capacidad organizativa (Reyes-Mercado & Rajagopal, 2013). La energía de biomasa tiene el mayor potencial en México y fue el tema del mayor número de publicaciones de investigación nacional entre los años 1982 y 2012 (Alemán-Nava et al.,2014). Además, existe un gran potencial de energía eólica, el cual se demuestra predominantemente en el estado de Oaxaca. Además, AlemánNava et al. (2014) revelan que la Universidad Nacional Autónoma de México ha liderado históricamente las publicaciones de investigación sobre fuentes de energía hidroeléctrica, eólica, biomasa y solar; mientras que el Instituto de Investigaciones Eléctricas ha liderado el camino en términos de estudios sobre energía geotérmica. Energía Renovable Existen fuentes de energía llamadas renovables o alternativas las cuales se caracterizan por que no ocupan recursos finitos, además de que causan menos impacto ambiental negativo en nuestro entorno. Entre estas energías podemos citar: 1. Biomasa La bioenergía en sus distintas formas se puede aprovechar en aplicaciones térmicas, para la generación de electricidad o para la producción de biocombustibles líquidos para transporte. La biomasa se utiliza además en varias aplicaciones industriales: la energía contenida en productos de biomasa o derivados de la biomasa tales como el bagazo de caña, el licor negro, el biogás y distintos residuos agrícolas y agroindustriales son utilizados en industrias por medio de calderas y otras tecnologías para la producción de calor y, en algunos casos, electricidad. Finalmente, la biomasa se utiliza para producir biocombustibles en varios países encabezados por Brasil, Estados Unidos y Alemania. Los principales biocombustibles son el bioetanol (alcohol etílico) y el biodiesel. Ambos se pueden mezclar en proporciones pequeñas (de menos del 10%) con gasolina y diesel, respectivamente, sin necesidad de hacer adaptaciones en los motores de vehículos modernos. El bioetanol se puede producir a partir de cultivos de azúcar (como la caña, la remolacha y el sorgo dulce), cultivos feculentos (como el maíz y la yuca) y materiales celulósicos. El biodiesel, por su parte, se elabora a partir de diferentes especies oleaginosas, tales como palma de aceite, piñón o colza. 2. Nuclear Esta energía es la combinación de energía térmica con energía nuclear, en ésta fusión se combinan átomos de hidrógeno para formar helio, produciendo abundante energía en una reacción no contaminante. Otro enfoque que están estudiando algunos científicos actualmente consiste en que puede compararse al quemar carbón en un horno. Estos experimentos podrían llegar a algo parecido a un motor de combustión, en el cual la potencia es generada por una serie de explosiones. Este método es posiblemente más sencillo, ya que elimina la necesidad de confinar hidrógeno gaseoso caliente, pero diseñar una máquina que pueda detonar explosiones termonucleares controladas en rápida sucesión – y aguantarlas indemne- es un reto de ingeniería que no han abordado todavía. Así la energía termonuclear se convierte en una posibilidad de energía limpia que a la vez trae consigo evidencias científicas. 3. Eólica Las turbinas eólicas transforman la energía cinética del viento en energía mecánica, ya sea para mover directamente una máquina, tal como una bomba de agua o un molino de granos, o bien para impulsar un generador eléctrico. Las tecnologías de turbina más comunes en la industria son las de eje horizontal y las de eje vertical; las primeras resultan más eficientes para aplicaciones industriales como granjas eólicas ubicadas en zonas rurales con grandes disposiciones de terreno; sin embargo, para ambientes urbanos las turbinas de eje vertical están tomando importancia debido a que requieren una menor área de instalación, generan menos ruido y se pueden acoplar a otros usos como alumbrado público y anuncios publicitarios. 4. Geotérmica La geotermia o calor de la corteza terrestre se aprovecha por medio de la perforación de pozos donde se capta a través de tuberías el vapor sobrecalentado por las cámaras magmáticas para hacer girar una turbina e impulsar un generador eléctrico o bien para aplicaciones térmicas como calefacción de interiores, balnearios y procesos industriales o agroindustriales. Existen cinco tipos de recursos geotérmicos, y cada uno está asociado con tecnologías específicas para su aprovechamiento: (a) hidrotermales, (b) roca seca caliente, (c) geo presurizados, (d) marinos y (e) magmáticos. Los primeros son los que se explotan actualmente en México y en otros países, mientras que los otros cuatro se encuentran en proceso de investigación y desarrollo; en el caso específico de los recursos de roca seca caliente, ya existen tecnologías comerciales y se encuentran en crecimiento. Los recursos geotérmicos o hidrotermales se dividen a su vez en recursos de alta o de baja entalpía. Los primeros se pueden utilizar para la generación de electricidad por su alto contenido de energía calorífica, mientras que los segundos se utilizan normalmente sólo para aplicaciones térmicas. 5. Energías oceánicas De manera esquemática las energías oceánicas se originan a partir del viento, los cambios de temperatura y densidad de las masas de agua en diferentes regiones de la Tierra y por las fuerzas de atracción gravitacional entre la Tierra, el Sol y la Luna, principalmente; por esta diversidad de formas en que encontramos las energías del mar, se han desarrollado tecnologías para aprovechar cada una de ellas, mismas que se clasifican de la siguiente manera: energía mareomotriz, undimotriz, de corrientes marinas y maremotérmicas. 6. Energía solar De las tecnologías solares, la fotovoltaica es la que esta teniendo mayor crecimiento actualmente. El funcionamiento de los paneles solares se basa principalmente en la célula solar fotovoltaica que transforma la energía solar directamente en eléctrica utilizando energía fotoeléctrica. La generación fotovoltaica es precisamente la propiedad que tienen ciertos materiales (por ejemplo, silicio) para generar corriente eléctrica cuando se encuentran sometidos a radiación solar. Ocurre cuando la energía de la luz solar (los fotones) "libera" electrones, creando un flujo de energía eléctrica. Dicha energía mediante la conexión a un inversor será transformada en CA (corriente alterna) de forma que la energía que consumas durante el día pueda ser suministrada por las placas solares. Mercado mundial de las energías renovables Las tecnologías que aprovechas a las fuentes renovables de energía, en diversos estados de desarrollo, han estado presentes en la historia de los seres humanos desde siempre. Sin embargo, con el advenimiento de la revolución industrial, cuya pieza fundamental fue la máquina de vapor desarrollado por James Watt en 1774 y que requería para su funcionamiento un combustible de alta densidad energética como el carbón, las energías renovables empezaron a ser sustituidas por los hidrocarburos. En las últimas décadas y debido a las crisis petroleras, la investigación y desarrollo de las tecnologías que aprovechan a las Fuentes de Energía Renovables se ha intensificado al punto de generar tecnologías actualmente en estado comercial. Pero más aún, estos mercados han tenido en los últimos años un crecimiento realmente explosivo. Estructura energética en el mundo y en México El total de consumo de energía que corresponde a los hidrocarburos es del 80.8%, indicando que son estos el motor del mundo industrializado. A las energías renovables les corresponde un 12.7%, sin embargo las renovables tradicionales, y aquí se habla principalmente de leña y de la gran hidráulica sumadas dan el 12.1%, dejando solo para las nuevas energías renovables el 0.6%. Estas últimas incluyen a la geotermia, al viento, a la solar y la oceánica. Las tecnologías actuales que aprovechan a las Fuentes de Energía Renovable pueden ser utilizadas masivamente. Sin embargo, su penetración en la mayoría de los países y en México en particular, no se ha dado debido a varios factores, entre ellos a dos: al precio/costo relativamente elevado de las tecnologías y a la ausencia, hasta hace poco, de políticas de estado que las promueva y las incentive. Conclusión. Las energías renovables deben de ser más impulsadas por los gobiernos de los países en desarrollo como México ya que estas nos permitirán reducir las emisiones de CO2, se disminuye la contaminación del medio ambiente y también a mediano plazo estas nos permitirán importantes ahorros en el recibo de la luz o en el consumo del gas doméstico esto a pequeña escala, a gran escala el ahorro es aún mayor tanto para las empresas como para el gobierno. Desafortunadamente actualmente en nuestro país parece ser que se quiere des incentivar la generación de energía eléctrica por medio de las renovables vendiéndonos la idea de que estas ponen en riesgo el sistema eléctrico nacional, creo que aquí la mayor culpa es de la CFE ya que esta empresa productiva del Estado no ha invertido en tecnologías que le permitan producir energía eléctrica de una manera más eficiente y económica, cosa contraria a la Iniciativa Privada por lo cual la CFE actualmente se encuentra en desventaja tecnológica frente a sus competidores que se mantienen a la vanguardia tecnológica. Bibliografía: Reyes-Mercado, P., & Rajagopal, R. (2013). Renewable energy market in Mexico: a researchframework. International Journal of Business Competition and Growth, 3(1), 23-42 ESTRADA GASCA, Claudio A. " Las Energías Renovables: la energía solar y sus aplicaciones”. Revista Digital Universitaria Vol. 11, No.10 http://www.renovables.gob.mx/ https://www.otovo.es/blog/placas-solares/
