ENERJIAS ALTERNATIVAS

ENERJIAS ALTERNATIVAS

1. RTA/

Energía Eólica: Se denomina energía eólica a la energía obtenida de las corrientes de aire terrestre. Podemos afirmar que la Argentina cuenta en la Patagonia, a este respecto, con un verdadero paraíso de vientos. También se presentan favorables escenarios para el aprovechamiento eólico en la costa pampeana, la cordillera central y norte y otras locaciones. Los sistemas de aprovechamiento de este tipo de energía varían entre pequeños, para generación de electricidad y bombeo de agua y grandes para producción de energía eléctrica a gran escala.

Energía de la Olas: Es la obtenida del movimiento del agua en la superficie de los océanos y mares. Argentina dispone de miles de kilómetros de costa, desde Ushuaia hasta Buenos Aires.

Energía Solar: Se denomina Energía Solar, puntualmente, a los sistemas que aprovechan la radiación solar incidente sobre la tierra para calefacciones y/o generar energía eléctrica. Cabe destacar que la radiación solar que llega a la tierra influye directa o indirectamente en la producción de otras energías, como la eólica, hidráulica y biomasa. Nuestro país posee muy buenas condiciones, en la totalidad de su territorio Los sistemas mas utilizados de aprovechamiento de energía solar se diferencian en dos grandes grupos: Sistemas Térmicos y Sistemas foto-voltaicos.

2. RTA/ a energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas: mediante su empalme 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 segura y aprovechable. Es un tipo de energía renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es 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 impedido una penetración notable de este tipo de energía.

Otras formas de extraer energía del mar son: las olas (energía undimotriz), de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico; de la salinidad, de las corrientes marinas o laenergía eólica marina.

Métodos de generación[editar]

Los métodos de generación mediante energía de marea pueden clasificarse en tres distintas formas:

Generador de la corriente de marea[editar]

Los generadores de corriente de marea tidal stream generators (o TSG por sus iniciales inglés) hacen uso de la energía cinética del agua en movimiento a las turbinas de la energía, de manera similar al viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas eólicas. Este método está ganando popularidad debido a costos más bajos y a un menor impacto ecológico en comparación con las presas de marea, ya que esto ocasiona que el agua suba 10 metros a nivel del mar sobre lo normal.

Las presas de marea hacen uso de la energía potencial que existe en la diferencia de altura (o pérdida de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, y sufren los altos costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.Presa de marea[editar]

Energía mareomotriz dinámica[editar]

La energía mareomotriz dinámica (Dynamic tidal power o DTP) es una tecnología de generación teórica que explota la interacción entre las energías cinética y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas muy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el océano, sin encerrar un área. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereñas poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea Del Sur. Cada represa genera energía en una escala de 6 a 17 GW.

3. RTA/ Las olas son el resultado del efecto del viento soplando a lo largo de cientos o miles de kilómetros en mar abierto, lo que origina una transferencia de energía hacia la superficie del océano. Son, por tanto, una forma de energía cinética a la que se puede acceder usando diversos mecanismos armónicos que responden al movimiento de las olas, captando parte de su energía. En definitiva, la energía undimotriz consiste en el aprovechamiento de la energía cinética y potencial del oleaje para la producción de electricidad.

El oleaje se entiende desde un punto de vista de la ingeniería como un derivado terciario de la energía solar. El calentamiento desigual de la atmósfera terrestre genera viento, y el viento genera olas. Únicamente el 0,01 % del flujo de la energía solar se transforma en energía de las olas. Una de las propiedades características de las olas es su capacidad de desplazarse a grandes distancias sin apenas pérdida de energía. Por ello, la energía generada en cualquier parte del océano acaba en el borde continental, de esta manera, su energía se concentra en las costas.

La energía contenida en las olas varía de un sitio a otro, pero, en general, cuanto más alejadas del ecuador estén, más energía contendrán. Aunque condiciones locales, tales como, tipo de costa, lugar donde se generen y profundidad del océano, tienen una gran importancia en la definición de la cantidad de energía. Según estimaciones, se puede asumir que el flujo de energía de las olas en Europa podría equivaler a 1.000 TWh anuales, cantidades a tener muy en cuenta de cara a una futura expansión en el aprovechamiento de este tipo de energía.

4. RTA/ Esta energía es la que se obtiene a través de las mareas. La cualidad de esta energía es que es una energía renovable, por lo que su fuente de energía no se agota por su explotación y además es una energía que es limpia en su transformación energética al no producir subproductos contaminantes de ningún tipo.

Obs: Creo que esto es una copia de las infografías de Consumer.Erosk

No obstante, la relación existente entre la cantidad de energía que se puede llegar a obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental que eso con lleva de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía.

”Energía undimotriz

 También denominada  energía olamotriz, es la energía producida por el movimiento de las olas. Es menos conocida y extendida que otros tipos de energía marina, como la mareomotriz, pero cada vez se aplica más.

Se han innovado algunos sistemas para la obtención de esta fuente de energía y estos pueden ser:

• Un aparato anclado al fondo y 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.
• Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento relativo entre sus partes. Como la “serpiente marina” Pelamis.
• Un pozo con la parte superior hermética y la berruga 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.

En España aún no se aprovecha este tipo de energía de forma comercial, solamente en Cantabria y el País Vasco existen dos centrales piloto en Santoña y en Motrico, respectivamente. Así mismo, existe un proyecto para instalar una planta undimotriz en Granadilla (Tenerife).

5. RTA/ La energía de las corrientes marinas una forma de energía marina obtenida del aprovechamiento de la energía cinética de lascorrientes marinas, como la corriente del Golfo. Aunque no se utiliza todo lo ampliamente que pudiera, las corrientes marinas tienen un potencial importante para la futura generación de electricidad. Las corrientes marinas son más predecibles que el viento energía eólica y la energía solar.¹

Un informe de 2006 del Departamento de Interior de los Estados Unidos calcula que la captura de sólo un 1/1.000 de la energía disponible en la corriente del Golfo, que tiene 21.000 veces más energía que las cataratas del Niágara en un flujo de agua que es 50 veces el flujo total de los ríos de agua dulce de todo el mundo.²

Las corrientes marinas son causadas principalmente por la subida y bajada de las mareas como resultado de las interacciones gravitacionales entre la tierra, la luna y el sol, que hacen que fluya todo el mar. Otros efectos, como las diferencias regionales en la temperatura y la salinidad y el efecto de Coriolis debido a la rotación de la tierra son también influencias principales. La energía cinética de las corrientes marinas se pueden convertir en su mayor parte, de la misma forma que una turbina eólica extrae energía del viento, utilizando varios tipos de rotores de flujo abierto.³ El potencial de generación de energía eléctrica a partir de las corrientes marinas de la marea es enorme. Hay varios factores que hacen a la generación de electricidad a partir de las corrientes marinas muy atractiva en comparación con otras energías renovables:

• Los alto factores de carga debido a las propiedades del fluido. Existe previsibilidad de los recursos, de modo que, a diferencia de la mayoría de las otras energías renovables, la disponibilidad futura de energía puede ser conocida y prevista, evitando la intermitencia.³
• Los recursos potencialmente grandes que pueden ser explotados con escaso impacto ambiental, lo que ofrece uno de los métodos menos perjudiciales para la generación a gran escala de electricidad.⁴
• La viabilidad de instalaciones de energía de corrientes marinas para proporcionar también energía a la red eléctrica de base, especialmente si están interconectadas dos o más matrices independientes, con flujos máximos no coincidentes en el tiempo.

 
SUPER ESCABADORAS DE DIAMANTES

1. RTA/Lo primero y lo más sencillo es ver la gran similitud entre estos tipos de “energías” (mejor sería decir que son “formas de obtener energía”. Primero, que las tres son formas de energía renovables. ¿Qué quiero decir con esto? Por ahora la mayor forma de obtener energía es mediante la combustión de ciertos combustibles NO renovables, como por ejemplo los carbohidratos (petróleo) o el carbón. En estos casos, la forma de obtención de energía es destructiva (suele ser  la combustión de dichos compuestos) y estos recursos no se renuevan con tanta facilidad en la naturaleza (de hecho, tardan miles de años en volver a su estado natural). Por el otro lado, la energía solar, la eólica e hidráulica aprovechan el sol, el agua y el viento para traducirlo en la forma de energía más aplicable: la electricidad. Ése es otro punto en común entre las tres formas de aprovechamiento de la energía.

Las diferencias están, claramente, en la forma de obtención de dicha energía: la energía eólica aprovecha la energía potencial y cinética que se almacena en el movimiento del aire, la solar aprovecha la energía química de los fotones (la luz) del sol, y la energía hidráulica aprovecha la energía potencial y cinética del agua en movimiento.

2. RTA/La energía geotérmica, palabra de origen griego (Geos = tierra; Thermos = calor) se define como la ciencia que estudia a los fenómenos térmicos internos del planeta y al conjunto de procesos industriales que ocupan ese recurso como energía eléctrica y/o calórica. consiste en la utilización del calor interno de la tierra como un recurso parcialmente renovable y de elevada disponibilidad. El calor producido en las profundidades del planeta, se trasmite por conducción térmica hacia la superficie

El calor interno de la tierra proviene de del proceso de formación de esta y de la desintegración de los elementos radiactivos, debajo de la corteza terrestre se encuentra el magma, un capa de roca fundida a alta temperatura, donde el calor es permanente. El calor interno llega a la superficie en los denominados "hotspot" o "puntos calientes" , puntos en el que el magma sale a la superficie por medio de volcanes, los hotspot presentan una gran cantidad de energía geotérmica debajo de la capa terrestre, por lo que sería conveniente establecer plantas de energía asociadas a estos puntos. Uno de los principales hotspot del planeta se ubica en la cuenca del Pacifico, en la zona denominada "Anillo de Fuego".

3. RTA/El núcleo de la Tierra es su esfera central, la más interna de las que constituyen la estructura de la Tierra. Está compuesto fundamentalmente por hierro, con 5-10 % de níquel y menores cantidades de elementos más ligeros, tal vez azufre y oxígeno.¹

Tiene un radio cerca de 3500 km, mayor que el planeta Marte y representa el 60 % de la masa total de la Tierra. La presión en su interior es millones de veces la presión en la superficie y la temperatura puede superar los 6700 °C.¹Consta de núcleo externo líquido, y núcleo interno sólido. Anteriormente era conocido con el nombre de Nife debido a su riqueza en níquel y el hierro.

Origen del calor interno de la Tierra[editar]

La temperatura de la Tierra aumenta con la profundidad, fenómeno conocido como gradiente geotérmico y su centro puede superar los 6.700 °C, más caliente que la superficie del Sol; se supone que los tres factores que han contribuido al calor interno de la Tierra son los siguientes:¹

• El calor liberado por la colisión de partículas durante la formación de la Tierra.
• El calor emitido cuando el hierro cristalizó para formar el núcleo interno sólido.
• El calor emitido por la desintegración radiactiva de los elementos, en especial los isótopos radiactivos de uranio (U), torio (Th) y potasio (K).

Solo el tercer factor permanece activo, y es mucho menos intenso que en el pasado; la Tierra irradia al espacio más calor del que se genera en su interior, por lo que se enfría lenta pero continuamente.

4. RTA/En muchos lugares de la Tierra se producen fenómenos geotérmicos que pueden ser aprovechados para generar energía útil para el consumo. Estas fuerzas se desarrollan en el interior de la corteza terrestre, normalmente a profundidades de 50 km, en una franja llamada sima o sial; algunas de sus manifestaciones sobre la superficie son los volcanes activos.

Conforme descendemos hacia el interior de la corteza terreste se produce un aumento gradual de temperatura, estimado en 1 grado cada 37 metros de profundidad. Sin embargo, en determinadas zonas de nuestro planeta, por ejemplo en algunas islas volcánicas de Canarias, las altas temperaturas se encuentran a nivel de la superficie. En estos casos, es cuando una instalación geotérmica resulta más rentable.Para aprovechar la energía geotérmica se recurre a sistemas similares a los empleados en energía solar con turbina, es decir, calentamiento de un líquido que puede tener distintas aplicaciones, pero que habitualmente se destina a producir vapor con el que se da impulso a la turbina, que a su vez mueve un generador eléctrico.Los sistemas geotérmicos producen un rendimiento mayor con respecto a otros sistemas, y además tienen un costo de mantenimiento menor. De hecho, la única pieza móvil de una central geotérmica es el sistema de turbina-generador, y por tanto todo el conjunto tiene una vida útil más larga. Además, la energía utilizada está siempre presente, lo cual apenas implica variaciones, como sucedería en otros sistemas que dependen, por ejemplo, del caudal de un río o del nivel de radiación solar.El funcionamiento de una central geotérmica es bastante simple: consta de una perforación practicada a gran produndidad sobre la corteza terrestre (unos 5 km), con objeto de obtener una temperatura mínima de 150º C, y en la cual se han introducido dos tubos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor.

6 RTA/  Los usos de la energía geotérmica en nuestro país vienen desde 1956 con la implementación de la primera planta geotérmica en el estadO. Todos los desarrollos geotérmicos en  se encuentran bajo la responsabilidad de la Comisión Federal de Electricidad. Actualmente cuenta con una capacidad de producción de 855 MW de los cuales 753 MW son generados en tres plantas geotérmicas: Cerro Prieto en Baja California, Los Azufres en Michoacán y Los Humeros en Puebla, con lo que se ocupa el tercer lugar mundial después de Filipinas con 1909 MW y USA, con 2228. 

La energía geotérmica representa el 4% aproximadamente del total de la producción eléctrica En la región norte de Baja California, en donde se encuentra Cerro Prieto, el porcentaje es de un 70%.

Yo pienso que hace falta una buena administración que explote esta actividad como debe ser con compromiso y honestidad.

video sobre panel solar

 
Que nos pretende enseñar el video:
Rta/nos permite entender que podemos crear energia grasias al sol con un poco de esfuerzo

Materiales principales del Video:
Rta/Los materiales mas destacados fueron un tabla como soporte, pintura en aero sol, un limon,sal, papel aluminio, sulfato de cobre, estrofajo de auminio cobre, Y clavos

Las cosas buenas que podemos observar:
Rta/ pienso que es bueno para nosotros ya que diferenciamos varias cosas como que el esfuerzo entre grupo puede traer grandes cosas y podemos utilizar la energia dada para varias cosas mas

Inconvenientes en el video:
Rta/algunos son que el panel solar nesesita sol pero ai veses que no lo ai y no funcionaba

Analisis
Rta/ que puedemos trabajar en grupo sin tener tantas dificultades y savemos repartirnos el trabajo

Panel solar fotovoltaico

 

                                                                 ENERGÍAS


DE QUE FORMAS SE PUEDEN APROVECHAR LA ENERGÍA DEL SOL: 

La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. Además, se trata de una energía sostenible e inagotable que, aunque pueda parecer mentira, puede hacernos ahorrar dinero. E aquí unos consejos para aprovechar la luz solar:

• Si las ventanas de casa están orientadas al sol, no bajes las persianas o los esteros. Deja que entre la luz natural. De este modo, si tenemos muebles, decoración, suelo o paredes de colores oscuros, estos absorberán el calor durante el día, y por la noche irradiarán el calor almacenado.
• Pese a que la mayoría de los hogares ya disponen de tendedero propio, lo ideal es tender la ropa en las típicas cuerdas de antaño que van de ventana a ventana. Tendiendo fuera no sólo las telas se secarán mejor, sino que mantendrán el olor a jabón y ahorrará energía de la lavadora o la secadora al suprimir esa función del programa.
• Adquiere sistemas solares para cargar aparatos electrónicos pequeños, como el móvil, el reproductor de música o el ordenador portátil.
• Instala un calentador de agua solar. Aunque dependiendo del tipo de hogar, esto puede resultar más o menos difícil, calentar agua representa el 30% del consumo doméstico de energía.
• Si dispones de jardín, puedes optar por la iluminación exterior solar, pues no tiene cables y capta los rayos solares durante el día para iluminar durante la noche

COMO FUNCIONA UN PANEL SOLAR FOTO VOLTAICO:

Los paneles o módulos fotovoltaicos —llamados comúnmente paneles solares, aunque esta denominación abarca además otros dispositivos— están formados por un conjunto de células fotovoltaicas que producen electricidad a partir de laluz que incide sobre ellos mediante el efecto fotoeléctrico.

Los paneles fotovoltaicos, en función del tipo de célula que los forman, se dividen en:

• Cristalinas
  • Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).
  • Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.
• Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

Su efectividad es mayor cuanto mayor son los cristales, pero también su peso, grosor y costo. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 22 %¹ mientras que el de las últimas puede no llegar al 10 %, sin embargo su costo y peso es muy inferior.

El costo de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales² y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la red.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA SOLAR

La energia solar es toda aquella que se deriva directamente del sol. Existen muchas otras formas de energía que, de manera indirecta se derivan del sol. Por ejemplo, la mayoría de las fuentes de energía en uso hoy en día como el gas, el carbón y el petroleo son materiales biológicos muy antiguos que se derivan su energía del sol. Del mismo modo, la energía contenida en la madera tiene su origen en última instancia en el sol, a través del proceso conocido como fotosíntesis.

Sin embargo, cuando mencionamos a la energía solar nos referimos normalmente a la energía directa del sol. Este tipo de energía en general se refiere a la generación de calor o electricidad a través del sol.

La luz del sol se puede usar directamente para generar electricidad por medio de celdas fotovoltaicas. El uso de celdas fotovoltaicas o páneles solares es cada vez más común como una alternativa eficiente y de bajo costo para generar electricidad.

La concentración de la energía solar en forma de calor es otra forma de aprovechar esta forma de energía. En el ambiente doméstico, se usan calentadores solares de agua, que permiten reducir el consumo de otras formas de energía como el gas o la energía eléctrica. También existen tecnologías avanzadas para concentrar el calor del sol en plantas generadoras de electricidad de gran potencia para usos industriales o comerciales.

La energía solar tiene muchísimas ventajas sobre otras fuentes de energía. Las siguientes son algunas de las más importantes:

Ventajas

• La energía solar es un recurso renovable prácticamente ilimitado. Hay virtualmente una provisión ilimitada de energía solar que podemos usar y es una energía renovable. Esto significa que nuestra dependencia de combustibles fósiles se puede reducir en proporción directa a la cantidad de energía solar que producimos. Con el constante incremento en la demanda de fuentes de energía tradicionales y el consiguiente aumento en los costos, la energía solar es cada vez más una necesidad.
• No contamina. La energía solar es una excelente fuente de energía alternativa porque no hay contaminación al usarse.

• Tiene un bajo costo de aprovechamiento. El único costo asociado al uso de la energía solar es el costo de fabricación de los componentes e instalación. Tras la inversión inicial no hay costos adicionales asociados a su uso.
• Es adaptable a las necesidades. Los sistemas de energía solar pueden ser diseñados para ser flexibles y expandibles. Esto significa que tu primer proyecto solar puede ser pequeño y puedes aumentar en el futuro la capacidad de tu sistema para adaptarlo a tus necesidades. Al empezar con un proyecto relativamente pequeño puedes reducir el gasto inicial.   
• Es limpia. Un sistema de energía solar para generación eléctrica en el hogar puede potencialmente eliminar hasta 18 toneladas de emisiones de gases de invernadero al ambiente cada año.
• La energía solar opera con sistemas silenciosos. No hay contaminación por ruido.
• La encuentras en todos lados. Una gran ventaja de la energía solar es su uso en ubicaciones remotas. Es la mejor forma de proveer electricidad a lugares aislados en todo el mundo, donde el costo de instalar líneas de distribuición de electricidad es demasiado alto.

Como has visto, la energía solar tiene grandes ventajas que la hacen muy atractiva para cualquier uso, ya sea en tu propio hogar, o para la generación de energía eléctrica para fábricas y comercios. Sin embargo, también tiene algunas desventajas cuando se la compara con otras fuentes de energía. Algunas de ellas son:

Desventajas

• Los grandes proyectos de generación de energía solar a escala comercial pueden requerir grandes cantidades de tierra. Sin embargo, un sistema para una casa habitación no tiene este problema.
• Los costos iniciales de instalación de un sistema de energía solar pueden ser altos comparados con otras alternativas. Sin embargo, como se señaló en el apartado de ventajas, no existen costos posteriores, por lo que la inversión inicial se recupera rápidamente. Para algunas familias los costos iniciales pueden ser un obstáculo importante, por lo que en muchos países existen apoyos gubernamentales y esquemas de financiamiento.
• En algunos lugares la luz solar no tiene la intensidad o no es suficientemente constante para proporcionar un flujo de energía permanente. Este prácticamente no es un problema en México, ya que nuestro país cuenta con una excelente captación de luz solar en prácticamente todo su territorio.

En conclusión, la energía solar es una excelente alternativa para proveer las necesidades de energía de la sociedad moderna, ya que es limpia y eficiente. Aunque tiene algunas desventajas, la mayoría de ellas sólo aplica para proyectos muy grandes o en ubicaciones específicas donde la luz solar no es adecuada. Para países como México, que cuentan con una ubicación excelente para el aprovechamiento de la energía solar, esta forma de energía es una opción que debemos aprovechar al máximo.

       DIFERENCIAS ENTRE LA ENERGÍA SOLAR ACTIVA Y PASIVA:

L a energia solar es trasformada en calor utilizable mediante tecnologias solar activa o pasiva. La activa se capta por medio de equipamientos mecánicos o eléctricos tales como bombas y ventiladores para producir corrientes de aire para ventilación o refrigeración o para almacenar el calor para uso futuro. 
La tecnologia solar pasiva capta la energia solar sin usa estos dispositivos Un ejemplo típico de solar pasiva sería una chimenea solar para mejorar la ventilación natural de una vivienda. 
Los sistemas de agua caliente sanitaria, excepto los basados en termosifón, usan bombas o ventiladores para hacer circular el agua, una mezcla anticongelante o aire a través de los colectores solares, razón por la cual se clasifican dentro de la tecnología solar activa 
Como la tecnología solar pasiva no requiere energía adicional para funcionar y, por tanto, coste de operación cero, no emite gases de efecto invernadero y los costes de mantenimiento son muy bajos, es una elección muy interesante para tener en cuenta. Sin embargo, los sistemas solares térmicos activos, que suelen usar ventiladores y bombas, ofrecen una fracción solar mayor que los sistemas pasivos, debido a las mejoras en las transferencias y el transporte del calor

APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE BAJA TEMPERATURA:

Se considerans instalaciones de energía solar térmica de baja aquellas instalaciones que proveen un calor útil a temperaturas menores a 65ºC mediante la energía solar.

Una instalación solar térmica de baja temperatura està formada por captadores solares, dos circuitos de agua (primario y secundario), intercambiador de calor, acumulador, vaso de expansión y tuberías.

La circulación del agua por dentro de los circuitos se puede obtener mediante termosifon, aprovechando la diferencia de densidad del agua a temperaturas distintas o mediante una bomba de circulación, aunque en este caso se necesita una aportación externa de energía eléctrica.

Los captadores solares capturan la radiación solar para transformarla en energía calorífica o calor. Decaptadores solares hay distintos tipos, actualmente conocemos los de placa plana, los de tubos de vacío y los captadores absorbedores sin protección ni aislamiento.

Los colectores solares se componen de los siguientes elementos:

• Cubierta: Debe ser de un material transaprente, generalmente se trata de vidrio, pero existen determinados plásticos que también se pueden utilizar con la ventaja de ser más baratos y manejables. La función de la cubierta es reducir al mínimo las pérdidas de calor por convección y radiación y por eso debe tener una transmitancia solar lo más alta posible.
• Canal de aire: Es un espacio que separa la cubierta de la placa absorbente y puede estar vacío o no. Para calcular su espesor se deben equilibrar las pérdidas por convección y las altas temperaturas que se pueden producir si es demasiado estrecho.
• Placa absorbente: La placa absorbente es el elemento que absorbe la energía solar y la transmite al líquido que circula por las tuberías. La principal característica de la placa absorvente es que tiene que tener una gran absorción solar y una emisión térmica reducida. Para cumplir este requisito se utilizan materiales combinados para obtener la mejor relación absorción / emisión.
• Tubos o conductos: Los tubos están tocando (a veces soldadas) la placa absorbente para maximizar el intercambio de energía calorífica por conducción térmica. Por los tubos circula el líquido que se calentará y transportará el calor hacia el tanque de acumulación.
• Capa aislante: La finalidad de la capa aislante es recubrir el sistema para evitar y evitar pérdidas térmicas. Para que el aislamiento sea el mejor posible, el material aislante deberá tener una baja conductividad térmica.

CÉLULAS SOLARES EN LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA A GRAN ESCALA:

Como proveedor de plantas de energía solar eficientes, juwi puede presentar ofertas atractivas a municipios y agricultores para utilizar campos abiertos de gran extensión; pueden aprovecharse ex bases aéreas, zonas militares antiguas y ex vertederos para generar energía limpia y económica. Somos el socio competente que necesita para construir plantas fotovoltaicas en todo el mundo.

FUENTES DE ENERGÍA

                                               LAS FUENTES DE ENERGÍA

Las fuentes de energía son elaboraciones naturales más o menos complejas de las que el hombre puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. 

Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar los alimentos , pasando por la Edad Media en la que construía molinos de viento para moler el trigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía eléctrica fisionando el átomo ,el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho para nuestros días, han sido los combustibles fósiles; por un lado el carbón para alimentar las máquinas de vapor industriales y de tracción ferrocarril así como los hogares, y por otro, el petróleo y sus derivados en la industria y el transporte (principalmente el automóvil), si bien éstas convivieron con aprovechamientos a menor escala de la energía eólica, hidráulica, la Vio masa. 

Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación. 

La búsqueda de fuentes de energía inagotables y el intento de los países industrializados de fortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles, concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursos propios, les llevó a la adopción de la energía nuclear y en aquellos con suficientes recursos hídricos, al aprovechamiento hidráulico intensivo de sus cursos de agua.



                                                       COMO SE CLASIFICAN

     



Clasificación de las fuentes de energía 

Existen innumerables fuentes de energía. Pero, en última instancia, toda la energía procede del Sol (salvo la energía Geo térmica y la energía nuclear de fisión). 

Podemos clasificar las fuentes de energía en: 

* Fuentes de energía renovables: se regeneran a un ritmo igual o mayor al que se consumen. Ejemplos: energía solar, eólica. 
* Fuentes de energía no renovables: se consumen a un ritmo más elevado al que se producen, y terminarán agotándose. Ejemplos: carbón, petróleo. 

Además de esta clasificación se pueden usar otras. Por ejemplo: 
* Limpias y contaminantes: según el impacto ambiental que generen. Por ejemplo, la energía solar es limpia, mientras que el carbón es contaminante, ya que durante su combustión se producen gases tóxicos. 
* Convencionales y no convencionales: 
o Convencionales: el carbón, el petróleo y el gas natural, la energía nuclear y la energía hidráulica. Son las llamadas «energías tradicionales». 
o No convencionales: son fuentes de energía alternativas, que aún están en desarrollo. No inciden demasiado en la economía de un país. Forman este grupo la energía eólica, la solar (térmica y foto voltaica), la de Vio          masa, la geo térmica y la mareo motriz.

                                   FUENTES QUE DEPENDEN DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES

Los humanos necesitamos energía para cualquier función que desarrollamos. Las casas se deben calentar, se necesita energía para el desarrollo de la industria y la agricultura e incluso en nuestro cuerpo existe un flujo constante de energía. Todos los procesos que nos proporcionan con los lujos y comodidades en nuestra vida diaria requieren de un gasto energético. Esto es un proceso industrial que puede desarrollarse mediante el uso de diferentes fuentes. Estas fuentes pueden ser renovables y no renovables. Las fuentes de energía renovable se reemplazan con el tiempo y por lo tanto no desaparecen fácilmente. Sin embargo las fuentes de energía no renovable están amenazadas y pueden desaparecer si el uso es alto. Hoy en día, se usan muchas fuentes de energía renovables, por ejemplo energía solar, eólica e hidráulica. Irónicamente, hoy en día todavía utilizamos como mayores recursos energéticos aquellos provenientes de fuentes de energía no renovable, o combustibles fósiles (figura 1). Al no ser renovable estas fuentes tendrán una tendencia a subir de precio hasta niveles en los que no será económicamente satisfactorio su utilización. Figura 1: la combustión de los combustibles fósiles es parte de ciclo de carbón Los combustibles fósiles consisten en depósitos de organismos fósiles que en una ocasión estuvieron vivos. La materia orgánica se forma durante siglos. Los combustibles fósiles consisten principalmente en uniones de carbón e hidrógeno. Existen tres tipos de combustibles fósiles que pueden usarse para la provisión energética: carbón, petróleo y gas natural. Carbón es un combustible fósil que se ha formado durante millones de años por el deposito y caída a la tierra de material vegetal. Cuando estas capas se compactan y se calientan con el tiempo, los depósitos se transforman en carbón. El carbón es muy abundante en comparación con otros combustibles fósiles. Los analistas predicen en ocasiones que a nivel mundial el uso del carbón aumentara cuando haya escasez de petróleo. Los suministros actuales de carbón pueden durar del orden de 200 años o mas. El carbón generalmente se extrae de las minas. Desde mediados del Siglo 20, el uso del carbón se ha doblado. Desde 1996 su aplicación empieza a disminuir. Muchos países dependen del carbón como fuente energética porque no pueden permitirse la utilización de petróleo o gas natural al ser mas costoso. La China e India son los mayores usuarios de carbón como fuente energética.                            FUENTES QUE DEPENDEN DE LOS COMBUSTIBLES NATURALES

El término energía posee diferentes connotaciones, pero desde los términos más generales, hace referencia a la capacidad para producir trabajo o para estimular cambios físicos.

Sin embargo, lo que nos interesa es su significado desde la geografía económica; en donde podemos dar tres puntos de vistas heterogéneos.  El primero de ellos es entender a la energía como la materia prima indispensable para las actividades industriales.  La segunda como parte instrumental económico, ya que se la requiere para activar todo tipo de maquinarias y herramientas. Y finalmente se la entiende como un bien de consumo final, utilizada para el confort humano, desde la electricidad que poseemos hasta el enfriamiento de cualquier equipo en nuestro hogar.

Lo más importante y lo que debemos destacar en la historia del hombre, es que este ha logrado controlar, producir, usar y almacenar diferentes formas de energía, las cuales muchas veces han sido más complejas y de mayor eficacia para sus progresos.

Como mencionamos anteriormente, encontramos diferentes fuentes de energía, es así como podemos clasificarlas, y en este caso lo haremos desde el punto de vista de su permanencia:

• Autorenovables: hidráulica (ríos, mareas, etc.),  eólica, solar, geotérmica.
• Renovables con la acción del hombre: biomasa (materia total de los seres vivos), utilizada para leña y carbón de leña.
• No renovables: combustibles fósiles, gas natural, minerales radiactivos.

Por otra parte, los combustibles son de gran importancia para el mundo actual. Esto se debe a que son utilizados para el funcionamiento de maquinarias y de los medios de transporte, así como también como materias primas en las industrias: siderurgia, petroquímica, etc., y para la calefacción entre otros usos.

A los combustibles también los podemos clasificar. Por ejemplo: encontramos los sólidos como el carbón mineral o fósil; los líquidos como el petróleo; y los gaseosos como el gas natural.

Su importancia

Para el normal desarrollo de nuestra vida cotidiana y de las actividades económicas que emprendamos, es importante el desarrollo de los diferentes productos energéticos que conocemos.  Por ejemplo, el 80% de de la energía que es producida y consumida en el mundo, proviene de los combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural y el carbón.  Esto nos daría la idea de que la economía mundial depende en gran medida del uso de fuentes de energía no renovables.  Es por esto que surge la incógnita del futuro abastecimiento energético, ya que el consumo y las proyecciones que los científicos realizan sobre esta tendencia son cada vez más preocupantes.

                     FUENTES QUE DEPENDEN DE LOS COMBUSTIBLES ATÓMICOS

Se denomina combustible nuclear a todo aquel material que haya sido adaptado para poder ser utilizado en la generación de energía nuclear.

El término combustible nuclear puede referirse tanto al material (físil o fusionable) por sí mismo como al conjunto elaborado y utilizado finalmente, es decir, los haces o manojos de combustible, compuestos por barras que contienen el material físil en su interior, aquellas configuraciones que incluyen el combustible junto con el moderador o cualquier otra cosa.

El proceso más utilizado y conocido es la fisión nuclear. El combustible nuclear más común está formado por elementosfisibles como el uranio, generando reacciones en cadena controladas dentro de los reactores nucleares que se encuentran en las centrales nucleares. El isótopo utilizado más habitualmente en la fisión es el ²³⁵U.

Los procesos de producción del combustible nuclear que comprenden la minería, refinado, purificado, su utilización y el tratamiento final de residuos, conforman en su conjunto el denominado ciclo del combustible nuclear.

Otro proceso nuclear que puede ser utilizado es la fusión. En dicho proceso se utilizan como combustible isótopos ligeros como el tritio y el deuterio.

Otros elementos como el ²³⁸Pu y otros se usan para producir pequeñas cantidades de energía mediante procesos dedesintegración radiactiva en los generadores termoeléctricos de radioisótopos o en otros tipos de pilas atómicas.

El combustible nuclear utilizado por los reactores de agua a presión (PWR) y de agua en ebullición (BWR) se fabrica a partir del uranio natural. El uranio tal como se encuentra en la naturaleza está formado por tres tipos de isótopos: uranio-238 (²³⁸U), uranio-235 (²³⁵U) y uranio-234 (²³⁴U). La composición porcentual del uranio naturales: 99,28% de²³⁸U, 0,71% de ²³⁵U y 0,005% de ²³⁴U. Los reactores PWR y BWR funcionan obteniendo la energía de la fisión de los átomos de ²³⁵U contenidos en el combustible y de otras reacciones nucleares, principalmente la fisión del ²³⁹Pu generado por activación del ²³⁸U.

Para que los reactores moderados por agua ligera (PWR, BWR, VVER, ...) puedan funcionar es necesario aumentar la proporción del isótopo ²³⁵U desde el 0,71% con el que se presenta en la naturaleza hasta una concentración de entre el 2% y el 5%, mediante un proceso llamado enriquecimiento de Uranio.

Para poder utilizar el uranio en un reactor nuclear es necesario realizar una serie de procesos químicos y físicos para convertirlo desde la forma mineral en que se encuentra en la naturaleza a los pellets de óxido cerámico que se cargan en el núcleo de un reactor nuclear. Son fundamentalmente cuatro o cinco pasos, las imágenes adjuntas ilustran el material obtenido después de cada paso:

1. Primero, se extrae uranio de la tierra y se tritura y procesa (habitualmente se disuelve con ácido sulfúrico) para obtener la "yellow cake" (torta amarilla).
2. El siguiente paso consiste en, bien convertir el uranio en UF₆ para su enriquecimiento en el isótopo 235 antes de reconvertirlo en óxido de uranio, bien saltarse esta etapa pasando al cuarto paso, como se hace con el combustible

                                                NUEVOS COMBUSTIBLES

Una de las cuestiones más importantes que tiene que resolver esta civilización es cómo será posible continuar suministrando energía destinada a la fabricación, el transporte, la comunicación y el ocio. Resulta fácil intuir que se están agotando las reservas de ciertos combustibles.

El Sol es el origen de la energía almacenada en los alimentos y en la mayoría de los combustibles usados por los humanos. La energía solar es capturada por las moléculas de clorofila de las plantas verdes y se realiza la reacción de fotosíntesis. En dicha reacción se forman carbohidratos (hidratos de carbono) a partir del dióxido de carbono procedente del aire y del agua procedente del suelo. Uno de los más sencillos es la glucosa, que es una fuente de energía contenida en la sangre humana. La fotosíntesis de la glucosa depende de una secuencia muy complicada de reacciones. Resultaría muy difícil determinar la entalpía de reacción de esta síntesis de modo directo. Sin embargo dicha síntesis es la reacción inversa a la combustión.

Por tanto, la entalpía de la reacción de fotosíntesis presenta un valor opuesto al de la entalpía de combustión de la glucosa. La fotosíntesis de 1 g de glucosa requiere, por tanto, 16 KJ de energía.

El contenido energético de toda la radiación solar absorbida por la vegetación de la Tierra es suficiente para formar 6 x 10¹⁴ Kg de glucosa cada año. Por tanto la vegetación muerta sigue siendo una fuente de energía siempre y cuando sus carbohidratos no se transformen por completo en dióxido de carbono y agua. Sin embargo el problema surge al intentar aprovechar la energía de la Tierra: se necesitan altas concentraciones de sustancias ricas en energía. Si estas sustancias no están concentradas, su extracción puede ser poco económica por tenerse que emplear combustible para extraer o transportar. No tiene sentido explotar una mina o perforar un pozo si el proceso implica usar más combustible del que se obtiene.

Las altas concentraciones de compuestos ricos en energía deben obtenerse a partir de los puntos en los que se han acumulado en tiempos pasados, en depósitos de combustibles fósiles.

Combustibles fósiles.- Los combustibles fósiles son el carbón, el petróleo y el gas. Han sido los grandes protagonistas del impulso industrial desde la invención de la máquina de vapor hasta nuestros días. De ellos depende la mayor parte de la industria y el transporte en la actualidad. Entre los tres suponen casi el 90% de la energía comercial empleada en el mundo.

Un combustible fósil está compuesto por los restos de organismos que vivieron hace millones de años. El carbón se formó a partir de plantas terrestres y el petróleo y el gas natural a partir de microorganismos y animales principalmente acuáticos. Son, en definitiva, una acumulación de energía solar, porque las plantas convierten la radiación que viene del sol en biomasa, gracias a la fotosíntesis, y los animales se alimentan de las plantas.

La energía se obtiene al quemar estos productos, proceso en el que se forman grandes cantidades de anhídrido carbónico y otros gases contaminantes que se emiten a la atmósfera.

Estos combustibles han permitido un avance sin precedentes en la historia humana, pero son fuentes de energía que llamamos no renovables. Esto significa que cantidades que han tardado en formarse miles de años se consumen en minutos y las reservas de estos combustibles van disminuyendo a un ritmo creciente. Además, estamos agotando un recurso del que se pueden obtener productos muy valiosos, como plásticos, medicinas, etc., simplemente para quemarlo y obtener energía.

                             
                                 CONTAMINACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES

Las cifras anteriores muestran la gran importancia que, en cuanto a emisiones globales, tienen las fuentes naturales de emisión de contaminantes en relación con los antropogénicos, excepto en el caso de las emisiones de anhídrido sulfuroso en que casi se igualan ambas.
Atendiendo a la distribución espacial de estas emisiones se observa que en las regiones más industrializadas de Europa y Norteamérica las emisiones antropogénicas de SO2 alcanzan proporciones muy superiores a las naturales. Así en el Norte de Europa las emisiones antropogénicas originan alrededor del 90% del azufre que está en circulación en la atmósfera.
Otra circunstancia a tener en cuenta es que los focos de emisión antropogénicos están concentrados, por lo general, en áreas urbanas e industriales. Este conjunto de circunstancias hacen que la contribución de las emisiones antropogénicas al problema de la contaminación atmosférica a escala regional sea predominante.
Focos antropogénicos de emisión
Los principales focos de contaminación atmosférica de origen antropogénico son las chimeneas de las instalaciones de combusión para generación de calor y energía elétrica, los tubos de escape de los vehículos automóviles y los procesos industriales.

Contaminantes emitidos por los vehículos automóviles

En las últimas décadas, el automóvil ha aparecido de forma masiva en las ciudades, contribuyendo a incrementar los problemas de contaminación atmosférica como consecuencia de los gases contaminantes que se emiten por los tubos de escape. Los principales contaminantes lanzados por los automóviles son: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos no quemados (HC), y compuestos de plomo.

Los principales contaminantes emitidos por los vehículos que utilizan motores de ciclo diésel (camiones y autobuses, por ejemplo) son partículas sólidas en forma de hollín que da lugar a los humos negros, hidrocarburos no quemados, óxidos de nitrógeno y anhídrido sulfuroso procedente del azufre contenido en el combustible.No todos los vehículos lanzan los distintos tipos de contaminantes en las mismas proporciones; éstas dependerán del tipo de motor que se utilice. Los vehículos que emplean gasolina como carburante emiten principalmente monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y compuestos de plomo. La emisión de este último tipo de contaminante se debe a la presencia en algunos tipos de gasolina de tetraetilo de plomo, aditivo que se añade para aumentar su índice de octano.

Calefacciones domésticas

Las instalaciones de calefacción domésticas son una de las principales fuentes de contaminación atmosférica de las grandes ciudades. Este tipo de focos puede contribuir con un 20 a 30% de las emisiones totales a la atmósfera en áreas urbanas. Los principales contaminantes producidos dependen del tipo de combustible empleado.
En el caso del carbón los principales contaminantes producidos son: anhídrido sulfuroso, cenizas volantes, hollines, metales pesados y óxidos de nitrógeno. Cuando el combustible empleado es líquido (gasóleo o gasoil), los principales contaminantes emitidos son: SO2, SO3, NOx, hidrocarburos volátiles no quemados y partículas carbonosas.
El gas natural es el combustible más limpio de los actualmente disponibles para calefacción, siendo su producción de contaminantes despreciable respecto a los otros combustibles. A la introducción masiva del gas para calefacciones domésticas, sustituyendo al carbón y al gasoil anteriormente utilizados, se debe en gran parte el éxito del Plan de Descontaminación Atmosférica de la ciudad de Londres (Gran Bretaña).

Calderas industriales de generación de calor

Los combustibles utilizados por este tipo de instalaciones son el carbón y el fuel-oil. La producción de contaminantes depende en gran medida de la calidad del combustible, en especial de las proporciones de azufre y cenizas contenidas en el mismo y del tipo de proceso de combustión empleado.Entre las distintas fuentes de contaminación atmosférica de origen industrial, la combustión de combustibles fósiles para la generación de calor y electricidad ocupa un lugar preponderante, tanto por la cantidad como por los tipos de contaminantes emitidos. Especial atención merecen las centrales térmicas de producción de electricidad.
Durante el proceso de combustión se libera a la atmósfera el azufre contenido en el combustible en forma de anhídrido sulfuroso. Junto con otros contaminantes como óxidos de nitrógeno, dióxido de carbono, metales pesados y una gran variedad de sustancias. Cuando se utiliza como combustible el carbón, se emiten abundantes partículas finas que pueden ser trasladadas a grandes distancias.

Contaminantes emitidos por la industria

La contaminación de origen industrial se caracteriza por la gran cantidad de contaminantes producidos en las distintas fases de los procesos industriales y por la variedad de los mismos. Por otra parte, en los focos de emisión industriales se suelen combinar las emisiones puntuales, fácilmente controlables, con emisiones difusas de difícil control.

Los tipos de contaminantes producidos por los focos industriales dependen fundamentalmente del tipo de proceso de producción empleado, de la tecnología utilizada y de las materias primas usadas. Las actividades industriales que producen contaminantes atmosféricos son muy variadas, pero los principales focos están en los procesos productivos utilizados en las industrias básicas.