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1 Energías renovables Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, solar, undimotriz, labiomasa y los biocombustibles. Además de las energías primarias (petróleo, carbón y gas natural), que son fuentes susceptibles de agotamiento y que además deterioran el medio ambiente, existen otro tipo de energías más seguras y menos contaminantes. Se trata de las energías renovables o energías del futuro, y son aquellas que producen electricidad a partir del sol, el viento y el agua. Son fuentes inagotables pero que todavía presentan grandes dificultades de almacenamiento y son menos eficientes ya que las instalaciones tienen poca potencia y el coste de producción es elevado. Actualmente, la producción de estas energías está aumentando, pero por debajo de las expectativas. Por último, hay que hablar de la energía nuclear, se trata de una forma de producción eléctrica en grandes cantidades a bajo coste, pero que plantea mucha polémica ya que ante un fallo en sus centrales de producción, la población corre alto riesgo de contaminación radiactiva y esto hace que genere un fuerte rechazo social. http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geot%C3%A9rmica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidr%C3%A1ulica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mareomotriz http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_undimotriz http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa http://es.wikipedia.org/wiki/Biocarburante 2 Energías alternativas: Precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación. Según esta definición, algunos autores incluyen la energía nuclear dentro de las energías alternativas, ya que generan muy pocos gases de efecto invernadero. El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. El concepto de "crisis energética" aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevos métodos para obtener energía: éstas serían las energías alternativas. Por otra parte, el empleo de las fuentes de energía actuales tales como el petróleo, gas natural o carbón acarrea consigo problemas como la progresiva contaminación, o el aumento de los gases invernadero. La discusión energía alternativa/convencional no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. De hecho, el concepto energía alternativa, es un poco anticuado. Nació hacia los años 70 del pasado siglo, cuando empezó a tenerse en cuenta la posibilidad de que las energías tradicionalmente usadas, energías de procedencia fósil, se agotasen en un plazo más o menos corto (idea especialmente extendida a partir de la publicación, en 1972, del Informe al Club de Roma, Los límites del crecimiento) y era necesario encontrar alternativas más duraderas. Actualmente ya no se puede decir que sean una posibilidad alternativa: son una realidad y el uso de estas energías, por entonces casi quiméricas, se extiende por todo el mundo y forman parte de los medios de generación de energía normales. Aun así es importante reseñar que las energías alternativas, aun siendo renovables, son limitadas y, como cualquier otro recurso natural tienen un potencial máximo de explotación, lo que no quiere decir que se puedan agotar. Por tanto, incluso aunque se pueda realizar una transición a estas nuevas energías de forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Por ello ha surgido el concepto de Desarrollo sostenible. Dicho modelo se basa en las siguientes premisas: http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_energ%C3%A9tica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear http://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_natural http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_natural http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_efecto_invernadero http://es.wikipedia.org/wiki/Los_l%C3%ADmites_del_crecimiento http://es.wikipedia.org/wiki/Desarrollo_sostenible 3 El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósiles actualmente explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos actuales, en el transcurso de este siglo XXI. El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y la fisión nuclear. La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa el fomento del autoconsumo, que evite en la medida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación y distribución de energía eléctrica. La disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.) Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata solo de consumir más eficientemente, sino de consumir menos, es decir, desarrollar una conciencia y una cultura del ahorro energético y condena del despilfarro. La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es por tanto una cultura o un intento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se va a ver abocado, independientemente de nuestra opinión, gustos o creencias. CLASIFICACION: Las fuentes renovables de energía pueden dividirse en dos categorías: no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las primeras: La llegada de masas de agua dulce a masas de agua salada: energía azul. El viento: energía eólica. El calor de la Tierra: energía geotérmica. Los ríos y corrientes de agua dulce: energía hidráulica o hidroeléctrica. Los mares y océanos: energía mareomotriz. El Sol: energía solar. Las contaminantes se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia vegetal sólida), bien convertida en bioetanol o biogás mediante procesos de fermentación orgánica o en biodiesel, mediante reacciones de transesterificación y de los residuos urbanos. Las energías de fuentes renovables contaminantes tienen el mismo problema que la energía producida por combustibles fósiles: en la combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, y a menudo son aún más contaminantes puesto que la combustión no es tan limpia, emitiendo hollines y otras partículas sólidas. Se encuadran dentro de las energías renovables porque mientras puedan cultivarse los vegetales que las producen, no se agotarán. También se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles, porque teóricamente el dióxido de carbono emitido en la combustión ha sido previamente absorbido al transformarse http://es.wikipedia.org/wiki/Combustible_f%C3%B3sil http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XXI http://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Fisi%C3%B3n_nuclear http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodom%C3%A9sticohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_alternativa http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_azul http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geot%C3%A9rmica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidr%C3%A1ulica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mareomotriz http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol_(combustible) http://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Biodi%C3%A9sel http://es.wikipedia.org/wiki/Transesterificaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono http://es.wikipedia.org/wiki/Holl%C3%ADn 4 en materia orgánica mediante fotosíntesis. En realidad no es equivalente la cantidad absorbida previamente con la emitida en la combustión, porque en los procesos de siembra, recolección, tratamiento y transformación, también se consume energía, con sus correspondientes emisiones. Además, se puede atrapar gran parte de las emisiones de CO2 para alimentar cultivos de microalgas/ciertas bacterias y levaduras (potencial fuente de fertilizantes y piensos, sal (en el caso de las microalgas de agua salobre o salada) y biodiésel/etanol respectivamente, y medio para la eliminación de hidrocarburos y dioxinas en el caso de las bacterias y levaduras (proteínas petrolíferas) y el problema de las partículas se resuelve con la gasificación y la combustión completa (combustión a muy altas temperaturas, en una atmósfera muy rica en O2) en combinación con medios descontaminantes de las emisiones como los filtros y precipitadores de partículas (como el precipitador Cottrel), o como las superficies de carbón activado. También se puede obtener energía a partir de los residuos sólidos urbanos y de los lodos de las centrales depuradoras y potabilizadoras de agua. Energía que también es contaminante, pero que también lo sería en gran medida si no se aprovechase, pues los procesos de pudrición de la materia orgánica se realizan con emisión de gas natural y de dióxido de carbono. http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_org%C3%A1nico http://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis http://es.wikipedia.org/wiki/Alga http://es.wikipedia.org/wiki/Bacteria http://es.wikipedia.org/wiki/Levadura http://es.wikipedia.org/wiki/Dioxina http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n_activado http://es.wikipedia.org/wiki/Residuos_s%C3%B3lidos_urbanos_en_Espa%C3%B1a http://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_depuradora_de_aguas_residuales http://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_de_tratamiento_de_agua_potable http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_org%C3%A1nico http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_natural 5 Energías renovables de aplicación eléctrica: Energía de Biogás: Se obtiene a partir del combustible gaseoso producido que se genera a través partir de la biomasa o a partir de la fracción biodegradable de los residuos. Mediante diferentes procesos puede ser purificado hasta alcanzar una calidad que se asemeja a la del gas natural, y puede ser usado como combustible, biocarburante o gas de madera. Es quizás de las energías renovables de aplicación eléctrica más popular de todas dado la gran cantidad de residuos que se generan al día en todo el mundo. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/tipos-de-energias-renovables-resumen-energia-biogas/ 6 Energía de Biomasa: Se obtiene de la biodegradación de los productos, y residuos de origen biológico (tanto de origen vegetal y de origen animal), o de residuos industriales y municipales y de los combustibles sólidos recuperados. La generación de energía eléctrica a partir de biomasa puede realizarse de distintas maneras: Centrales de biomasa para la producción exclusiva de electricidad. Centrales de cogeneración de biomasa que producen electricidad y calor. Centrales térmicas convencionales (de co-combustión), en las que la biomasa sustituye parte del combustible fósil. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/tipos-de-energias-renovables-resumen-energia-biomasa/ 7 Energía del mar: La energía mareomotriz se debe a las fuerzas gravitatorias entre la Luna, la Tierra y el Sol, que originan las mareas, es decir la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa entre estos tres astros. En consecuencia durante el día se producen altos y bajos niveles de los mares en las distintas zonas costeras. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse en lugares estratégicos como golfos, bahías, etc… utilizando turbinas hidráulicas que se interponen en el movimiento natural 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. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/tipos-de-energias-renovables-resumen-energia-del-mar/ 8 Esquema de central mareomotriz El esquema de una central mareomotriz se puede apreciar en la figura: Ventajas e inconvenientes de la energía mareomotriz Entre las ventajas, tenemos: . Es auto renovable . No contaminante . Silenciosa . Bajo costo de materia prima . No concentra población . Disponible en cualquier clima y época del año. Entre las desventajas nos encontramos: . Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero . Localización puntual . Dependiente de la amplitud de mareas . Traslado de energía muy costoso . Efecto negativo sobre la flora y la fauna . Limitada Otras formas de extraer energía del mar son la energía undimotriz que veremos un poco más adelante. 9 Energía Geotérmica: La energía geotérmica, geotermia, es la ciencia relacionada con el calor interior de la Tierra. Su aplicación práctica principal es la localización de yacimientos naturales de agua caliente, fuente de la energía geotérmica, para su uso en generación de energía eléctrica, en calefacción o en procesos de secado industrial. Las plantas geotérmicas el calor generado por la tierra. Se han encontrado a varios kilómetros de profundidad en tierras volcánicas cámaras magmáticas, con roca a varios cientos de grados centígrados. Además en algunos lugares se dan otras condiciones especiales como son capas rocosas porosas y capas rocosas impermeables que atrapan agua y vapor de agua a altas temperaturas y capas rocosas impermeables que atrapan agua y vapor de agua a altas temperaturas y presión y que impiden que éstos salgan a la superficie. Si se combinan estas condiciones se produce un yacimiento geotérmico. Podemos encontrar básicamente tres tipos de campos geotérmicos dependiendo de la temperatura a la que sale el agua; puede ser energía geotérmica de alta temperatura, de temperaturas medias o campo geotérmico de baja temperatura. La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Su temperatura está comprendida entre 150 y 400 grados centígrados. La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperatura menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 grados centígrados. La energía geotérmica de baja temperatura es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores. Los fluidos están a temperaturas de 60 a 80 grados centígrados En centrales geotérmicas, el vapor y el calor y el agua caliente de las reservas geotérmicas proporcionan la fuerza que hace girar los generadores de turbina y produce electricidad. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/geothermal-energy-10-2/10 Usos directos de las aguas geotérmicas Los usos directos de las aguas geotérmicas van en un rango de 10 a 130 grados centigrados y son utilizadas directamente de la tierra. . Para uso sanitario . Balnearios . Para cultivos en invernaderos durante el periodo de nevadas. . Para reducir el tiempo de crecimiento de pescados, crustáceos, etc… . Para varios usos industriales como la pasteurización de la leche. . Para la implantación de calefacción en distritos enteros y viviendas individuales. 11 Energía undimotriz.- La energía undimotriz, es la energía que se produce por el movimiento de las olas. Es menos conocida y extendida que la maremotriz, pero cada vez se aplica más. Algunos sistemas pueden ser: Un aparato anclado al fondo con una boya unida a él con un cable. El movimiento de la boya se utiliza para mover un generador. Otra variante sería tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en un pozo comunicado con el mar. 12 Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento relativo entre sus partes. Como la “serpiente marina”. Un pozo con la parte superior hermética y la inferior comunicada con el mar. En la parte superior hay una pequeña abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera la electricidad. Su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de la energía de la oscilación vertical de las olas a través de unas boyas eléctricas que se elevan y descienden sobre una estructura similar a un pistón, en la que se instala una bomba hidráulica. El agua entra y sale de la bomba con el movimiento e impulsa un generador que produce la electricidad. La corriente se transmite a tierra a través de un cable submarino. Iberdrola, la promotora, ha instalado 10 boyas sumergidas a una profundidad de 40 metros, a una distancia de la costa entre 1,5 y 3 kilómetros, ocupando una superficie de unos 2000 km2. Las boyas tienen una potencia total de 1,5 MW y suben y bajan al vaivén de las olas, enrollando y desenrollando un cable que mueve un generador de energía. Según sus promotores, las principales ventajas de ese sistema son su seguridad, al encontrarse sumergido, su mayor durabilidad y un impacto ambiental mínimo. Hay que tener en cuenta que este tipo de energía, ha sido acogida como la más prometedora fuente de energía renovable para los países marítimos. No causa daño ambiental como ya hemos dicho y es inagotable, las olas van y vienen eternamente. Por lo general se lo estima en unos 2000 gigavatios, si bien la UNESCO lo ha declarado como de aproximadamente el doble de esta cantidad. La posibilidad de obtener energía de las olas se ha estudiado de la época de la Revolución Francesa. 13 Poco progreso tuvo lugar en convertir este movimiento en energía útil hasta el último cuarto del siglo pasado, principalmente por falta de conocimiento científico de lo que era una ola, cómo avanzaba y cómo podría ser transformada. Diferencia de la energía hidroeléctrica, la energía de las olas no puede contar con el flujo de agua en una sola dirección. No es posible colocar una rueda de agua en el mar, hacerla girar y generar electricidad, aunque para el espectador en la costa, parecería que las olas avanzan hacia la costa en línea recta. Una ola se desplaza adelante en un movimiento esquivo, arriba y abajo. Su altura máxima es la indicación clave de su fuerza. De manera que, cuanto más agitado el mar, más potencialmente fructífero será, pero también más difícil resulta cosechar su energía. Los ingenieros de energía de las olas deben diseñar una central eléctrica capaz de absorber la fuerza de las olas más feroces sin peligro de naufragar. Dos de ellas, en Escocia y Noruega, ya han caído víctimas del mar. 14 Energía Hidroeléctrica: Por medio de una presa se acumula cierta cantidad de agua formando un embalse. Con el fin de generar un salto cuya energía pueda transformarse en electricidad, se sitúan aguas arriba de la presa una toma de admisión protegidas por una rejilla metálica. Esta toma de admisión tiene una cámara de compuertas que controla la admisión del agua a una tubería forzada que tiene por fin llevar el agua desde las tomas hasta las máquinas de la central. El agua en la tubería forzada transforma su energía potencial en cinética, es decir, adquiere velocidad. Al llegar a las máquinas, actúa sobre los álabes del rodete de la turbina, haciéndolo girar y perdiendo energía. El rodete de la turbina está unido por un eje al rotor del alternador que, al girar con los polos excitados por una corriente continua, induce una corriente alterna en las bobinas del estátor del alternador. Solidario con el eje de la turbina y el alternador, gira un generador de corriente continua llamado excitatriz, que es el que excita los polos del rotor del alternador. El agua, una vez que ha cedido su energía, es restituida al río, aguas debajo de la central http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/tipos-de-energias-renovables-resumen-energia-hidroelectrica/ 15 Energía Solar: La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol, es una fuente de vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía de la Tierra. La radiación solar que incide en la Tierra puede aprovecharse, por su capacidad para calentar, o directamente, a través del aprovechamiento de la radiación. Es como ya hemos dicho un tipo de energía renovable y limpia, lo que se conoce como energía verde. La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud, además de la orientación del dispositivo receptor. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares. Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía luminosa puede transformarse en energía eléctrica. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/tipos-de-energias-renovables-resumen-energia-solar/ 16 Transformación natural de la energía solar.- La recogida natural de energía solar se produce en la atmósfera, los océanos y las plantas de la Tierra. Las interacciones de la energía del Sol, los océanos y la atmósfera, por ejemplo, producen vientos, utilizados durante siglos para hacer girar los molinos. Los sistemas modernos de energía eólica utilizan hélices ligeras, fuertes, resistentes y con diseño aerodinámico que, cuando se unen a generadores, producen electricidad. 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 energía que genera esta agua en movimiento al pasar por las turbinas modernas se llama energía hidroeléctrica. Gracias al proceso de la fotosíntesis, la energía solar contribuye al crecimiento de la vida vegetal que, junto con la madera y los combustibles fósiles, que derivan de plantas antiguas, puede ser utilizada como combustible. 17 Otras energías renovables: Energía Eólica: Se conoce como energía eólica al aprovechamiento por el hombre de la energía del viento. La energía eólica es pues la que se obtiene por efecto de las corrientes de aire y así mismo las vibraciones que el aire produce. La primera utilización de la capacidad energética del vientola constituye la navegación a vela, así como para mover molinos. En la navegación, la fuerza del viento se utiliza para impulsar un barco, aunque también usaban los remos para contrarrestar su discontinuidad. El viento cambia de intensidad y de dirección de manera impredecible, por ello utilizaban los remos en los periodos de calma o cuando no soplaba en la dirección deseada. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de zonas de alta presión hacia áreas de baja presión. Los vientos son generados 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. Para poder aprovechar la energía eólica es importante conocer las variaciones diurnas, 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 los valores máximos ocurridos en series históricas de datos. Es también importante conocer la velocidad máxima del viento. Para poder utilizar la energía del viento es necesario que este alcance una velocidad mínima de 12 km/h. y que no supere los 65 km/h. Hoy, cuando se utilizan molinos para generar electricidad, se usan los acumuladores para producir electricidad durante un tiempo cuando el viento no sopla. Otra característica de la energía producida por el viento es su infinita disponibilidad. Por ejemplo en los barcos, a mayor superficie vélica mayor velocidad. En los parques eólicos, cuantos más molinos haya, más potencia. En los parques eólicos las únicas limitaciones al aumento del número de molinos son las urbanísticas. 18 El recurso energético eólico es muy variable tanto en el tiempo como en su localización. La variación con el tiempo ocurre en intervalos de segundos y minutos (rachas), horas (ciclos diarios), y meses (variaciones estacionales). En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos. Si bien los parques eólicos son relativamente recientes, iniciando a popularizarse en las décadas de los 80 -90, desde hace mucho tiempo la energía eólica se ha utilizado en otras aplicaciones. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/energia-eolica 19 Aerogeneradores Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos. En la actualidad, sofisticados molinos de viento se usan para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. Aunque en todo esto hay que considerar la muerte de aves por choque con las aspas de los molinos. Molinos Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable. Esta energía proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. 20 Ventajas e inconvenientes de la energía eólica La energía eólica tiene una serie de ventajas como son: . Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes . Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines. . Crea un elevado número de puestos de trabajo. . Su instalación es rápida, entre 6 meses y un año. . Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la solar, permite la autoalimentación de viviendas . Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte y más constante. Los inconvenientes de la energía eólica, son entre otros: Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser usada como única fuente de energía eléctrica. 21 Energía hidráulica.- La energía hidráulica o energía hidríca, es la energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a nivel inferior. La energía potencial, durante la caída, se convierte, en energía cinética. El agua pasa a gran velocidad por unas turbinas provocando un movimiento rotacional, que finalmente se convierte en energía electrica, por mediación de unos generadores. Es muy frecuente en las zonas en las que hay suficiente agua, y una vez usada se devolverá río abajo. Su desarrollo requiere la construcción de pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad .Su desarrollo requiere de estas construcciones lo que implica la inversión de grandes sumas de dinero La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. La energía hidráulica se usaba ya hace siglos en pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río movía un rotor de palas y generaba un movimiento, como en los molinos rurales. Si embargo la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas. 22 Tecnología de explotación El aprovechamiento de la energía hidráulica se lleva a cabo en las centrales hidroeléctricas, normalmente situadas en los embalses. Una central hidroeléctrica consta de las siguientes partes: . Embalse.- Lugar donde se acumula el agua del río. Además regula el caudal del río. . Presa.- Muro grueso cuya función es retener el agua del embalse: . Aliviaderos: Salidas de agua que sirven para regular el volumen de agua almacenada. . Tuberías forzadas: Enlaza el embalse con la sala de máquinas, y soporta gran presión. . Canal de descarga: Canal por el que se redistribuye el agua al río. . Central o sala de máquinas.- Edificio donde se sitúan: . Turbinas: Máquinas en las que se transforma energía cinética del agua en energía de rotación. . Generador-alternador: Dispositivo unido a la turbina que convierte la energía de rotación en energía eléctrica. . Transformador: Transforma la energía que se produce en el generador en una corriente de baja intensidad, para transportarla a largas Ventajas e inconvenientes de la energía hidráulica Una de las ventajas que presenta energía hidrográfica, es que: . Se trata de una energía renovable y limpia, de un alto rendimiento . Produce mucha energía Por otro lado también presenta una serie de inconvenientes: . La constitución de embalses supone la inundación de importantes extensiones de terreno. . Gran impacto medioambiental de las presas, por la severa alteración del paisaje. . Muy cara la infraestructura . Depende de los factores climáticos. Recientemente se están realizando centrales minihidroeléctricas, mucho más respetuosas con el medioambiente y que se benefician de los progresos tecnológicos, logrando un rendimiento y una mejor viabilidad económica. 23 Hidrógeno: Un elemento muy abundante en el universo, pero no suele encontrarse en estado puro, así que para obtenerlo se necesitan de otras fuentes de energía. El hidrogeno se puede trasformar en energía usando una tecnología similar a la fabricación de pilas que trasforman la energía química en electricidad. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/tipos-de-energias-renovables-resumen-hidrogeno/24 Energía nuclear: Se considera energía renovable cuando usa el hidrogeno en lugar del uranio en el proceso de fisión nuclear. http://erenovable.com/tipos-de-energias-renovables-resumen/tipos-de-energias-renovables-resumen-energia-nuclear/ 25 IMPACTO AMBIENTAL Todas las fuentes de energía producen algún grado de impacto ambiental. La energía geotérmica puede ser muy nociva si se arrastran metales pesados y gases de efecto invernadero a la superficie; la eólica produce impacto visual en el paisaje, ruido de baja frecuencia, puede ser una trampa para aves. La hidráulica menos agresiva es la mini hidráulica ya que las grandes presas provocan pérdida de biodiversidad, generan metano por la materia vegetal no retirada, provocan pandemias como amarilla, dengue, equistosomiasis en particular en climas templados y climas cálidos, inundan zonas con patrimonio cultural o paisajístico, generan el movimiento de poblaciones completas, entre otros Asuán, Itaipú, Yacyretá y aumentan la salinidad de los cauces fluviales. La energía solar se encuentra entre las menos agresivas debido a la posibilidad de su generación distribuida salvo la electricidad fotovoltaica y termoeléctrica producida en grandes plantas de conexión a red, que utilizan generalmente una gran extensión de terreno. La mareomotriz se ha descontinuado por los altísimos costos iniciales y el impacto ambiental que suponen. La energía de las olas junto con la energía de las corrientes marinas habitualmente tiene bajo impacto ambiental ya que usualmente se ubican en costas agrestes. La energía de la biomasa produce contaminación durante la combustión por emisión de CO2 pero que es reabsorbida por el crecimiento de las plantas cultivadas y necesita tierras cultivables para su desarrollo, disminuyendo la cantidad de tierras cultivables disponibles para el consumo humano y para la ganadería, con un peligro de aumento del coste de los alimentos y aumentando la producción de monocultivos. http://es.wikipedia.org/wiki/Impacto_ambiental http://es.wikipedia.org/wiki/Metal_pesado http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_efecto_invernadero http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_efecto_invernadero http://es.wikipedia.org/wiki/Central_minihidr%C3%A1ulica http://es.wikipedia.org/wiki/Central_minihidr%C3%A1ulica http://es.wikipedia.org/wiki/Biodiversidad http://es.wikipedia.org/wiki/Metano http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Equistosomiasis&action=edit&redlink=1 http://es.wikipedia.org/wiki/Clima_templado http://es.wikipedia.org/wiki/Clima_c%C3%A1lido http://es.wikipedia.org/wiki/Patrimonio_cultural http://es.wikipedia.org/wiki/Asu%C3%A1n http://es.wikipedia.org/wiki/Represa_de_Itaip%C3%BA http://es.wikipedia.org/wiki/Represa_de_Yacyret%C3%A1 http://es.wikipedia.org/wiki/Salinidad http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_distribuida http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_fotovoltaica http://es.wikipedia.org/wiki/Central_solar_termoel%C3%A9ctrica http://es.wikipedia.org/wiki/Ola http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_marina http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_marina http://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra_arable http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra_arable http://es.wikipedia.org/wiki/Monocultivo 26 VENTAJAS E INCONVENIENTES EN LA ENERGIA RENOVABLE Energías ecológicas Las fuentes de energía renovables son distintas a las de combustibles fósiles o centrales nucleares debido a su diversidad y abundancia. Se considera que el Sol abastecerá estas fuentes de energía (radiación solar, viento, lluvia, etc.) durante los próximos cuatro mil millones de años. La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes de energía renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean fósiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dióxido de carbono adicional, salvo los necesarios para su construcción y funcionamiento, y no presentan ningún riesgo suplementario, tales como el riesgo nuclear. No obstante, algunos sistemas de energía renovable generan problemas ecológicos particulares. Así pues, los primeros aerogeneradores eran peligrosos para los pájaros, pues sus aspas giraban muy deprisa, mientras que las centrales hidroeléctricas pueden crear obstáculos a la emigración de ciertos peces, un problema serio en muchos ríos del mundo (en los del noroeste de Norteamérica que desembocan en el océano Pacífico, se redujo la población de salmones drásticamente). http://es.wikipedia.org/wiki/Sol http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogenerador http://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9ano_Pac%C3%ADfico 27 Naturaleza difusa Un problema inherente a las energías renovables es su naturaleza difusa, con la excepción de la energía geotérmica la cual, sin embargo, solo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentes calientes y los géiseres. Puesto que ciertas fuentes de energía renovable proporcionan una energía de una intensidad relativamente baja, distribuida sobre grandes superficies, son necesarias nuevos tipos de "centrales" para convertirlas en fuentes utilizables. Para 1.000 kWhde electricidad, consumo anual per cápita en los países occidentales, el propietario de una vivienda ubicada en una zona nublada de Europa debe instalar ocho metros cuadrados de paneles fotovoltaicos (suponiendo un rendimiento energético medio del 12,5 %). Sin embargo, con cuatro metros cuadrados de colector solar térmico, un hogar puede obtener gran parte de la energía necesaria para el agua caliente sanitaria aunque, debido al aprovechamiento de la simultaneidad, los edificios de pisos pueden conseguir los mismos rendimientos con menor superficie de colectores y, lo que es más importante, con mucha menor inversión por vivienda. http://es.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9iser http://es.wikipedia.org/wiki/Vatio-hora http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mount_Komekura_Photovoltaic_power_plant_Jan2012.JPG 28 Irregularidad La producción de energía eléctrica permanente exige fuentes de alimentación fiables o medios de almacenamiento (sistemas hidráulicos de almacenamiento por bomba,baterías, futuras pilas de combustible de hidrógeno, etc.). Así pues, debido a los elevados costos de almacenamiento de la energía, un pequeño sistema autónomo resulta raramente económico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexión a la red de energía implica costes más elevados. Fuentes renovables contaminantes En lo que se refiere a la biomasa, es cierto que almacena activamente el carbono del dióxido de carbono, formando su masa con él y crece mientras libera el oxígeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con el oxígeno, formando de nuevo dióxido de carbono. Teóricamente el ciclo cerrado arrojaría un saldo nulo de emisiones de dióxido de carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustión fijadas en la nueva biomasa. En la práctica, se emplea energía contaminante en la siembra, en la recolección y la transformación, por lo que el balance es negativo. Por otro lado, también la biomasa no es realmente inagotable, aun siendo renovable. Su uso solamente puede hacerse en casos limitados. Existen dudas sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masa vegetal necesaria si esta fuente se populariza, lo que se está demostrando con el aumento de los precios de los cereales debido a su aprovechamiento para la producción de biocombustibles. Por otro lado, todos los biocombustibles producen mayor cantidad de dióxido decarbono por unidad de energía producida que los equivalentes fósiles. La energía geotérmica no solo se encuentra muy restringida geográficamente sino que algunas de sus fuentes son consideradas contaminantes. Esto debido a que la extracción de agua subterránea a alta temperatura genera el arrastre a la superficie de sales y minerales no deseados y tóxicos. La principal planta geotérmica se encuentra en laToscana, cerca de la ciudad de Pisa y es llamada Central Geotérmica de Larderello. Una imagen de la central en la parte central de un valle y la visión de kilómetros de cañerías de un metro de diámetro que van hacia la central térmica muestran el impacto paisajístico que genera. En Argentina la principal central fue construida en la localidad de Copahue y en la actualidad se encuentra fuera de funcionamiento la generación eléctrica. El surgente se utiliza para calefacción urbana, calefacción de calles y aceras y baños termales. http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_(tecnolog%C3%ADa) http://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono http://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geot%C3%A9rmica http://es.wikipedia.org/wiki/Toscana http://es.wikipedia.org/wiki/Pisa http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Central_Geot%C3%A9rmica_de_Larderello&action=edit&redlink=1 http://es.wikipedia.org/wiki/Argentina http://es.wikipedia.org/wiki/Copahue_(localidad) http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica http://es.wikipedia.org/wiki/Calefacci%C3%B3n_urbana http://es.wikipedia.org/wiki/Calefacci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Balneario 29 Diversidad geográfica La diversidad geográfica de los recursos es también significativa. Algunos países y regiones disponen de recursos sensiblemente mejores que otros, en particular en el sector de la energía renovable. Algunos países disponen de recursos importantes cerca de los centros principales de viviendas donde la demanda de electricidad es importante. La utilización de tales recursos a gran escala necesita, sin embargo, inversiones considerables en las redes de transformación y distribución, así como en la propia producción. Administración de las redes eléctricas Si la producción de energía eléctrica a partir de fuentes renovables se generalizase, los sistemas de distribución y transformación no serían ya los grandes distribuidores de energía eléctrica, pero funcionarían para equilibrar localmente las necesidades de electricidad de las pequeñas comunidades. Los que tienen energía en excedente venderían a los sectores deficitarios, es decir, la explotación de la red debería pasar de una "gestión pasiva" donde se conectan algunos generadores y el sistema es impulsado para obtener la electricidad "descendiente" hacia el consumidor, a una gestión "activa", donde se distribuyen algunos generadores en la red, debiendo supervisar constantemente las entradas y salidas para garantizar el equilibrio local del sistema. Eso exigiría cambios importantes en la forma de administrar las redes. Sin embargo, el uso a pequeña escala de energías renovables, que a menudo puede producirse "in situ", disminuye la necesidad de disponer de sistemas de distribución de electricidad. Los sistemas corrientes, raramente rentables económicamente, revelaron que un hogar medio que disponga de un sistema solar con almacenamiento de energía, y paneles de un tamaño suficiente, solo tiene que recurrir a fuentes de electricidad exteriores algunas horas por semana. Por lo tanto, los que abogan por la energía renovable piensan que los sistemas de distribución de electricidad deberían ser menos importantes y más fáciles de controlar. http://es.wikipedia.org/wiki/Recurso_natural http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_(tecnolog%C3%ADa) http://es.wikipedia.org/wiki/Canal_de_distribuci%C3%B3n 30 La integración en el paisaje Un inconveniente evidente de las energías renovables es su impacto visual en el ambiente local. Algunas personas odian la estética de los generadores eólicos y mencionan la conservación de la naturaleza cuando hablan de las grandes instalaciones solares eléctricas fuera de las ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra encanto en la vista de los "viejos molinos de viento" que, en su tiempo, eran una muestra bien visible de la técnica disponible. Otros intentan utilizar estas tecnologías de una manera eficaz y satisfactoria estéticamente: los paneles solares fijos pueden duplicar las barreras anti-ruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles y podrían incluso ser sustituidos completamente por captadores solares, células fotovoltaicas amorfas que pueden emplearse para teñir las ventanas y producir energía, etc. http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Impacto_visual&action=edit&redlink=1 http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_solar http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_fotoel%C3%A9ctrica http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wb_deichh_drei_kuhs.jpg 31 Las fuentes de energía renovables en la actualidad Representan un 20 % del consumo mundial de electricidad, siendo el 90 % de origen hidráulico. El resto es muy marginal: biomasa 5,5 %, geotérmica 1,5 %, eólica 0,5 % y solar 0,5 %. Alrededor de un 80 % de las necesidades de energía en las sociedades industriales occidentales se centran en torno a la industria, la calefacción, la climatización de los edificios y el transporte (coches, trenes, aviones). Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones a gran escala de la energía renovable se concentra en la producción de electricidad. En España, las renovables fueron responsables del 19,8 % de la producción eléctrica. La generación de electricidad con energías renovables superó en el año 2007 a la de origen nuclear. En Estados Unidos, en 2011 la producción de energía renovable superó por vez primera a la nuclear, generando un 11,73 % del total de la energía del país. Un 48 % de la producción de energías renovables provenía de los biocombustibles, y un 35 % a las centrales hidroeléctricas, siendo el otro 16 % eólico, geotérmico y solar. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Krasnoyarsk_hydroelectric_station.jpg 32 Producción de energía y autoconsumo Greenpeace presentó un informe en el que sostiene que la utilización de energías renovables para producir el 100 % de la energía es técnicamente viable y económicamente asumible, por lo que, según la organización ecologista, lo único que falta para que en España se dejen a un lado las energías sucias, es necesaria voluntad política. Para lograrlo, son necesarios dos desarrollos paralelos: de las energías renovables y de la eficiencia energética (eliminación del consumo superfluo). Por otro lado, un 64 % de los directivos de las principales utilities consideran que en el horizonte de 2018 existirán tecnologías limpias, asequibles y renovables de generación local, lo que obligará a las grandes corporaciones del sector a un cambio de mentalidad. La producción de energías verdes va en aumento no solo por el desarrollo de la tecnología, fundamentalmente en el campo de la solar, sino también por claros compromisos políticos. Así, el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio de España prevé que las energías verdes alcancen los 83.330 MW, frente a los 32.512 MW actuales, y puedan cubrir el 41 % de la demanda eléctrica en 2030.9 Para alcanzar dicha cota, se prevé alcanzar previamente el 12 % de demanda eléctrica abastecida por energías renovables en 2010 y el 20 % en 2020. El autoconsumo de electricidad renovable está contemplado en el Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula laconexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia. http://es.wikipedia.org/wiki/Greenpeace http://es.wikipedia.org/wiki/Ministerio_de_Industria,_Turismo_y_Comercio http://es.wikipedia.org/wiki/Megavatio http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable#cite_note-9 http://es.wikipedia.org/wiki/Autoconsumo_fotovoltaico http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad_renovable
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