INTRODUCCION A LA INGENIERIA EN ENERGIAS RENOVABLES SESION N°1 DOCENTE: Ing. Rousell Dario Montes Apaza ¿QUÉ ES ENERGÍA? • La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, el concepto de energía se define como la capacidad de hacer funcionar las cosas. • La unidad en el Sistema Internacional (SI) es el julio (J), que se define como el trabajo realizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza, es decir, el resultado de multiplicar newton por metro. • Aunque la energía puede cambiar de forma en los procesos de conversión energética, la cantidad de energía se mantiene constante conforme con el principio de conservación de la energía que establece que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Por consiguiente, la energía total de un sistema aislado se mantiene constante y en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra. TIPOS DE ENERGÍA CLASIFICACION DE LAS ENERGIAS Para clasificar las distintas fuentes de energía se pueden utilizar varios criterios: • Según sean o no renovables. • Según su grado de disponibilidad: convencionales o en desarrollo. • Según sea la forma de su utilización. Energías primarias o utilizadas directamente y energías secundarias o finales que son aquellas que han sufrido un tipo de transformación anterior a su uso, como la electricidad. Viento • Sol • Agua • Calor (procedente del centro de la Tierra) • Biomasa • Combustibles fósiles • Minerales radiactivos • Las secundarias, llamadas también útiles o finales, se obtienen a partir de las primarias mediante un proceso de transformación por medios técnicos. Es el caso de la electricidad o de los combustibles derivados del petróleo. • FUENTES DE ENERGÍA CONVENCIONALES Si atendemos al segundo criterio de clasificación, llamaremos fuentes de energía convencionales a aquellas que tienen una participación importante en los balances energéticos de los países industrializados. Es el caso del carbón, petróleo, gas natural, hidráulica y nuclear. Por el contrario, se llaman fuentes de energía no convencionales, o nuevas fuentes de energía, a las que por estar en una etapa de desarrollo tecnológico en cuanto a su utilización generalizada, no cuentan con participación apreciable en la cobertura de la demanda energética de esos países. Es el caso de la energía solar, eólica, mareomotriz y biomasa. • PRIMARIAS Y SECUNDARIAS Según sea su utilización las fuentes de energía las podemos clasificar en primarias y secundarias: • Las primarias son las que se obtienen directamente de la naturaleza, como el carbón, petróleo y gas natural. • Las secundarias, llamadas también útiles o finales, se obtienen a partir de las primarias mediante un proceso de transformación por medios técnicos. Es el caso de la electricidad o de los combustibles derivados del petróleo. En r91a Petróleo crudo, carlbón duro, gas1 natural, energía nuclear, etc. undar1a Productos dell petróleo, combustibles sólidos y ga1s,es fabricados, ,etc. CD Desechos Electricidad y n o ::J (1) e Viento, geotérmica, bio masa, hidroelectrici­ dad 1 1 energ1ía de olas y mareas, etc. 1 3 o Biocombustibles, i etc. • FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES Llamaremos fuentes de energía renovables a aquellas cuyo potencial es inagotable por provenir de la energía que llega a nuestro planeta de forma continua como consecuencia de la radiación solar o de la atracción gravitatoria de otros planetas de nuestro sistema solar. Son la energía solar, eólica, hidráulica, mareomotriz y la biomasa. Las fuentes de energía no renovables son aquellas que existen en una cantidad limitada en la naturaleza. La demanda mundial de energía en la actualidad se satisface en un 94% con este tipo de fuentes: carbón, petróleo, gas natural y uranio. CLASIFICACION DE LAS ENERGIAS Existen en una cantidad limitada en la naturaleza FUENTES DE ENERGIA Existen en una cantidad ilimitada en la naturaleza NO RENOVABLES 1e--Tipos de Energía---.►• RENOVABLES Se clasifica en PETROLEO Se clasifican en ENERGIA HIDRAULICA ENERGIA GEOTERMICA Tipos * RESIDUOS SOLIDOS URBANOS * CULTIVOS ENERGETICOS * BIOCARBURANTES * BIOMASA RESIDUAL ENERGIA SOLAR Tipos * FOTOVOLTAICA * TERMICA APLICACIÓN DE ENERGIAS • Tipos de energía renovable Las fuentes y tipos de energía renovable estarían formados principalmente por: • Energía solar. La radiación solar se puede aprovechar para producir electricidad o calor. Se trata de energía solar fotovoltaica cuando la radiación solar que incide en unos módulos diseñados para tal fin generan energía eléctrica por efecto fotovoltaico. Se trata de energía solar térmica cuando se utiliza la radiación solar directa concentrada para el calentamiento de un fluido. • Energía hidráulica. Si el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, mediante una central hidroeléctrica, se transforma en electricidad. • Energía del mar. El mar también puede ser utilizado como fuente de energía para producir electricidad. Cuando se aprovecha el movimiento de las olas, se denomina energía undimotriz, cuando se aprovechan las mareas es energía También se pueden aprovechar las corrientes marinas, la térmica oceánica y de ósmosis para generar energía. • Energía eólica. Es la energía cinética contenida en las masas de aire en la atmósfera. A través de los ‘molinos de viento’ estratégicamente ubicados a lo largo de la geografía, es posible transformar esta energía en electricidad. • Biomasa. La materia orgánica también puede aprovecharse como fuente de energía. Existen varias materias orgánicas que se pueden aprovechar como biomasa, por lo que se trata de una fuente de energía muy heterogénea. • Geotermia. Bajo la superficie de la Tierra existe un gran volumen de energía en forma de calor que puede aprovecharse tanto para producir energía eléctrica (en yacimientos de alta temperatura, superiores a 100-150 grados centígrados) o energía térmica. • Tipos de energía no renovable Se consideran energías de origen no renovable: • El petróleo. Este líquido viscoso de color verde, amarillo, marrón o negro está constituido por distintos hidrocarburos (compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno en cantidades variables). La formación del petróleo comenzó hace millones de años, cuando la Tierra era un planeta cubierto de agua. Con el paso del tiempo, los procesos geológicos y la acción bacteriana sobre la materia orgánica acumulada en el fondo del mar dio lugar a esta mezcla de hidrocarburos. • El gas natural. Esta fuente de energía fósil consiste en una mezcla de hidrocarburos. Al igual que el petróleo, su existencia se debe a la acción bacteriana de miles de años bajo tierra. • El carbón. Roca formada por carbono y otras sustancias. En el año 1990 suministraba más del 27% de la energía comercial de todo el mundo. • La energía nuclear de fisión se obtiene al bombardear, con neutrones a gran velocidad, los átomos de ciertas sustancias. La sustancia más usada es el uranio-235, aunque también se usan el uranio-233 y el plutonio-239. LA IMPORTANCIA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES • Las energías renovables son fuentes de energía limpias, inagotables y crecientemente competitivas. Se diferencian de los combustibles fósiles principalmente en su diversidad, abundancia y potencial de aprovechamiento en cualquier parte del planeta, pero sobre todo en que no producen gases de efecto invernadero –causantes del cambio climático- ni emisiones contaminantes. Además, sus costes evolucionan a la baja de forma sostenida, mientras que la tendencia general de costes de los combustibles fósiles es la opuesta, al margen de su volatilidad coyuntural. ¿CUÁLES SON LOS BENEFICIOS DE LA ENERGÍA RENOVABLE? • Pese a que la energía renovable ha demostrado ser positiva para el desarrollo sostenible, todavía prevalecen muchos mitos en la mente de las personas. Para ayudar a mejorar su comprensión, a continuación te presentamos los 5 beneficios más importantes de las energías renovables: • Ayuda a luchar contra el cambio climático Debido a que durante su producción no emite gases de efecto invernadero, la energía renovable es una aliada imprescindible para mitigar el impacto de la sociedad en el medio ambiente. Esto ayuda a mitigar los efectos del cambio climático. • Sus recursos no se agotan nunca Las fuentes de energía renovable son inagotables y se adaptan a los ciclos naturales, a diferencia de las fuentes de energía convencionales (carbón, gas, petróleo o energía nuclear). Esto las convierte en la clave para crear un sistema energético sostenible que permita el desarrollo local sin poner en riesgo el futuro • Reduce la incertidumbre económica A diferencia de la generación de energía por combustibles fósiles, cuyos costos varían constantemente y depende de la coyuntura, el costo de la producción de energía renovable es previsible y planificable. Además, las energías renovables pueden encontrarse en cualquier parte del planeta lo que significa una ventaja diferencial para las economías locales, asegurando la independencia energética al no tener que recurrir a la importación de combustibles fósiles. • Es buena para la economía del país De acuerdo con la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), duplicar la cuota de energías renovables a nivel mundial hasta alcanzar el 36% en 2030 supondría el en el sector frente a los 9.2 millones actuales. Asimismo, aumento del empleo por más de 24 millones de personas la economía global crecería en 1.1% (el equivalente a 1.3 billones de dólares). • Es competitiva y aceptada en el mundo Desde hace varios años el costo de las energías renovables ha caído a nivel mundial gracias al desarrollo de nuevas tecnologías que mejoran su eficiencia así como el creciente apoyo político que ha recibido de la comunidad internacional por sus numerosos beneficios. En la actualidad, el clima de consenso es a favor del impulso a las tecnologías de energía limpia y sostenible A continuación, enumeramos las principales ventajas de las energías renovables: • Las energías renovables son respetuosas con el medioambiente. La mayoría de ellas no producen emisiones CO2, gases de efecto invernadero u otras emisiones contaminantes a la atmósfera, al contrario que sucede con los combustibles fósiles o renovables. Con estas energías disminuye el efecto invernadero. • Las energías renovables son ilimitadas. Contrariamente a lo que ocurre con la energía nuclear o los combustibles fósiles, las energías renovables se obtienen de recursos inagotables de la naturaleza y normalmente se puede recurrir permanentemente a ellas. • Las energías renovables son más seguras para nuestra salud, principalmente porque es más sencillo su desmantelamiento, porque no es necesario que se custodien sus residuos a la hora de finalizar la explotación. • Las energías renovables sortean la dependencia exterior. Desarrollan la economía de la región, promoviendo su autonomía. Como se captan a partir del aprovechamiento de recursos naturales, y éstos se ubican a lo largo de la superficie del planeta, han permitido a los países desarrollar tecnologías propias, como paneles o placas solares y molinos eólicos, entre otros. Es así que a día de hoy, inclusive podemos fabricar energía en nuestras casas. • Las energías renovables son más beneficiosas a la hora de fomentar la ocupación, ya que crean cinco veces más puestos de empleo que las energías convencionales. Ventajas ambientales: • La principal ventaja es la prácticamente nula emisión de gases de efecto invernadero (GEI) y otros contaminantes que contribuyen al cambio climático. • Ayudan a disminuir enfermedades relacionadas con la contaminación. • No necesitan grandes cantidades de agua para su funcionamiento. • Reducen la necesidad de industrias extractivas en la medida que se evita el uso de combustibles fósiles. • No crean problemas de basura difíciles de resolver, como la eliminación de residuos nucleares o escorias. • Pueden reducir la necesidad de proyectos hidroeléctricos de gran escala con los consecuentes efectos de inundación y erosión. Ventajas económicas: • Reducción de las tarifas en los servicios de luz, agua y gas. • Generación de empleos directos (trabajadores de la construcción, desarrolladores, fabricantes de equipo, diseñadores, instaladores, financieros). • Generación de empleos indirectos (en la agricultura, al expandir los sistemas de riego, en la ganadería y avicultura, con la instalación de establos electrificados, en el comercio y los servicios). • Para los ayuntamientos, la reducción del costo de los servicios municipales de energía eléctrica (alumbrado público, bombeo de agua y edificios públicos). Ventajas sociales: • La posibilidad de llevar energía eléctrica a comunidades remotas, y en la promoción del desarrollo de dichas comunidades. DESVENTAJAS DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES • Como inconvenientes de las energías también encontramos algunos, pero cabe mencionar que su impacto es mucho menor que el que procede de las no renovables. • Impacto visual elevado: si queremos obtener grandes cantidades de energía es necesario crear plantas solares de grandes extensiones. Esto puede suponer un impacto visual negativo. • Recursos geográficos desiguales: básicamente esto quiere decir que no todas las zonas geográficas disponen de los mismos recursos naturales. Por ello debemos seguir trabajando en el desarrollo de las energías renovables, para que estas lleguen a cualquier lugar o región. • En Anbelo Solar nos dedicamos a la promoción, construcción, mantenimiento y distribución de sistemas relacionados con las energías renovables de los cuales podemos destacar las instalaciones solares fotovoltaicas y los huertos solares. Si • Sin duda alguna son más las ventajas que los inconvenientes de las energías renovables, si las comparamos con cualquier otro tipo de fuente energética. Pero también tiene algunas desventajas, tales como: • Algunos tipos de energía renovable causan efectos negativos sobre el ecosistema. No todas las energías renovables son 100% verdes (no contaminantes), la energía geotérmica arrastra a la superficie sales y minerales no deseados y tóxicos. A pesar de esto, el nivel de contaminación siempre es mayor en la producción de energías no renovables. • La obtención de energía renovable es irregular. Al depender de elementos naturales se puede pensar que cuando no se dan las condiciones óptimas se deja de obtener energía. La solución es que existen medios de almacenamiento de energía muy potentes que permiten guardar tanta electricidad como demanda la red. • Diversidad geográfica de los recursos. No todas las regiones disponen de los mismos recursos naturales, por consiguiente, es imposible que obtengan las mismas cantidades y tipos de energía. Por eso decimos que las energías renovables está en desarrollo y será de largo recorrido. Características de la energía renovable ENERGIAS RENOVABLES EN EL PERU ENERGIAS RENOVABLES EN ELMUNDO PRODUCCION DE ENERGIA EN PERU
