8 Iim Manejo de Fuentes de Energia Alternativa

7/21/2019 8 Iim Manejo de Fuentes de Energia Alternativa

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MANEJO DE LAS FUENTES DEENERGA:

ELICA, SOLAR, ELECTROQUMICA,

NUCLEAR.CLASE 8

Prof. Ing. Daniel Inciso Melgarejo

[email protected]


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1. INTRODUCCIN

Durante millones de aos, el clima de la Tierra se ha mantenido a

una temperatura media relativamente estable, lo que hapermitido el desarrollo de la vida.

Los gases de efecto invernadero han conservado su equilibriogracias, fundamentalmente, a la accin de la lluvia y de los

rboles, que regulan las cantidades de dixido de carbono (CO2)en la atmsfera. Pero, en los ltimos 50 aos, las concentracionesde los gases de efecto invernadero han contribuido a aumentar latemperatura media de la Tierra, provocando cambios drsticos

en el clima mundial, por lo que es impredecible evitar: El uso generalizado de los combustibles fsiles, El debilitamiento de la capa de ozono, La destruccin de las masas forestales,

La quema indiscriminada de materiales combustibles, etc.


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Ante esta perspectiva, los gobiernos, acordaron en 1997 elProtocolo de Kyoto dentro del Convenio Marco sobre CambioClimtico de la ONU (UNFCCC), que marc objetivos legalmente

obligatorios para que los pases industrializados reduzcan un 5,2% las emisiones de los principales gases de efecto invernaderodurante los aos 2008 a 2012, sobre los niveles de 1990 , ycada uno de los pases industrializados pueda contribuir en

alcanzar esta meta, incentivando el uso de las energasrenovables y fomentando el ahorro energtico, ya que sabemosque a medida que la sociedad desarrolla consume ms energa,que se obtiene del petrleo, gas natural y del carbn, elementos

no renovables y que se van agotando ao a ao.Lo inteligente es aprovechar otras fuentes de energa, como son: El viento, los rayos del sol, los residuos, etc., los cuales son

renovables, no se agotan y no contaminan el medio ambiente, loque significa una doble ventaja para los moradores de la tierra.


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El CONSUMO DE ENERGA es necesario para el desarrolloeconmico y social del ser humano.

Podemos diferenciar dos tipos de energa, como son:

1. Energas renovables:SOLAR HIDRULICA - ELICA BIOMASA - MAREOMOTRZ -

- ENERGA DE LAS OLAS - GEOTRMICA2. Energas no renovables:

PETRLEO - GAS NATURAL + SUS DERIVADOS - CARBN.Por qu es necesario utilizar las fuentes de energarenovables?. Porque las energas tradicionales o fsiles:

Se van agotando, pus no son renovables Su uso produce impacto negativo en el medio ambiente, Su abastecimiento energtico es desde el interior de la tierra, etc

Las energas renovables proceden del sol, del viento, del agua de los

ros y mares, del interior de la tierra, y de los residuos slidos.


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Hoy, las energas renovables, constituyen un complemento de las

energas convencionales fsiles(petrleo, gas natural, carbn) cuyo

consumo actual, es cada vez ms elevado, que provoca su agotamiento

como recurso natural, y graves problemas ambientales.Se pueden destacar las siguientes ventajas de las energas renovables

respecto a las energas convencionales o fsiles:

ASPECTOS E. RENOVABLES E. CONVENCIONALES

DIFERENCIAS

Son limpias Contaminan

Su uso no genera

residuos

Generan emisiones y

residuos.

Son inagotables Son limitadas

Son autctonasProvocan dependencia

exterior

Equilibran desajustes

interterritoriales Utilizan tecnologa importada


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E. RENOVABLES E. CONVENCIONALES

VENTAJAS

MEDIOAMBIEN -

TALES

Las energas renovables

no producen emisiones

de CO2y otros gasescontaminantes a la

atmsfera.

Las energas producidas a

partir de combustibles

Fsiles (petrleo, gas y

carbn) s los producen.


no generan residuos de

difcil tratamiento.

La energa nuclear y los

combustibles fsiles

generan residuos, que

constituyen una amenaza

durante generaciones

para el ser humano y el

medioambiente.


son inagotables

Los combustibles fsiles

son finitos o no

renovables.


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VENTAJASESTRATGI -

CAS


son autctonas.


existen slo en un nme

ro limitado de pases.Las energas renovables

disminuyen la dependen

cia exterior.


son importados en un

alto porcentaje.

VENTAJAS

SOCIOECO -NMICAS


crean 5 veces ms

puestos de trabajo que

las convencionales.

Las energas tradicionales crean muy pocos

puestos de trabajo

respecto a su volumen

de negocio.


contribuyen decisivamen

te al equilibrio interterrito

rial porque suelen insta

larse en zonas rurales.

Las energas

tradicionales se sitan

en general cerca de

zonas muy

desarrolladas


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VENTAJASSOCIOECO -

NMICAS


han permiten desarrollar

tecnologas propias.

Las energas tradicionales

utilizan tecnologa

importada.

1. DEFINICIN DE LAS ENERGAS RENOVABLES

Las Energas Renovables son energas que:

Se producen de forma continua e inagotable a escala humana.

Son fuentes energticas respetuosas del medio ambiente.

La fuente de la energa renovable, depende del recurso natural

utilizado para la generacin de energa, del que toma su nombre:

Si se usa el aire, ser Energa elica,

Si se usa los rayos del sol, ser Energa solar,

Si se usa a la marea del mar, ser Energa mareomotrz, etc.

USO DE LAS ENERGIAS RENOVABLES


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RECURSO TECNOLOGA ELEMENTOS APLICACIN

SOLAR

Fotovoltaica Celdas solares Electricidad

Trmica Colectores Calor - electricidad

Pasiva Muros, ventanas, etc. Calor - iluminacin

ELICAGenerador

elctricoAerogeneradores Electricidad

Fza motrz Aerobombeo Fza motrz

BIOMASA

Digestinanaerbica

Biodigestin: Sinnecesidad de aire.

Combustiblebiogs

Gasificacin Gasificador Gas combustible

Pirlisis Pirolisador Combustible

Fermentacin

alcohlicaDestilera Bioetanol

EsterificacinUnidad de

esterificacinBiodisel

Combustin Hornos, calderas Calor, electricidad


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HIDRULICA

Centralitas Centrales pequeas Electricidad

HidroelctricaGrandes centrales

(Hidroelctricas)Electricidad

Pequeos apro

vechamientosRuedas

Fuerza

motrz

www.censat.org/censat_energa.htm

http.://hydropower.inel.gov

OCANOS

Mares Barreras, turbinas Electricidad

OlasFlotadores, columnas,

aparatos focalizadores.Electricidad

Diferencia de

temperatura Turbinas, condensadores Electricidad

Corrientes

marinasDestilera Electricidad

www.nrel.gov/olec/ www.poemsic.org/FAQ.html.

www.nrel.gov/clean_energy/ocean.html.


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GEOTRMIA

Generacin

elctrica

Plantas de

energaElectricidad

Usos diversos Aguas termales

Calor, recreacin,

salud

http.://geoheat.oit.edu/ http.://www.eren.doe.

gov/geothermal.html.http.://www.geothermal.marin.org.

SOLAR

Existen en el mercado guas de especificacionesfotovoltaicas, usadas para energizacin rural.

Especificaciones de sistemas de calentamiento de agua

para uso domstico.

Uso de variables bioclimticas, y rangos de fluctuaciones

para obtener condiciones de confort domsticos.

ELICA Uso de la energa elica para bombeo de agua, y

generacin elctrica.

Ver: www.awea.org


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BIOMASA

Existen guas para la obtencin de gas de la biomasa.

Gas metano (CH4)

La Organizacin de Naciones Unidas para la agricultura

y la alimentacin FAO, cuenta con informacin para la

transformacin de la biomasa.

Ver:

http.://Solstice.crest.org/renewables/rekiosk/biomass/index

.shtml.

El sitio del Laboratorio de las Naciones Unidas de energa

renovable de los EE. UU: www.biodiesel.org

ELICA

Uso de la energa elica para bombeo de agua, y

generacin elctrica.

Ver: www.awea.org
http://www.biodiesel.org/http://www.biodiesel.org/http://www.biodiesel.org/http://www.biodiesel.org/http://www.biodiesel.org/http://www.biodiesel.org/


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1. Centrales Minihidrulicas

Generan la electricidad equivalente alconsumo de 1 100 000 familias.

Sustituyen 250 000 toneladas equivalentesde petrleo.

HistoriaEl agua es el elemento central de la naturaleza,de nuestra vida. Dentro del crculo hidrolgico,fluye por los ros al descender de un nivelsuperior a un nivel inferior generando energa cinticaque elhombre lleva siglos aprovechando.Hace ms de cien aos, esa energa, seusaba fundamentalmente para moler el trigo,comenz a emplearse en la generacin deelectricidad.De hecho, fue hasta mitad del siglo XX la


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principal fuente de le sirvi el hombre para producir energa a gran

escala. Turbina Pelton

Funcionamiento

Las centrales hidroelctricas funcionan

convirtiendo la energa cintica y potencial de una

masa de agua al pasar por un salto en energa elctrica.

El agua mueve una turbina cuyomovimiento de rotacin es transferido

mediante un eje a un generador de electricidad.

Se consideran centrales minihidrulicas a

aquellas con cuya potencia instalada es de10 MW o menos, una frontera que hasta hace

poco se situaba en los 5 MW.

Existen fundamentalmente dos tipos de centrales

hidroelctricas:

Esquema de Turbina Pelton


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Centrales de agua fluyente: Son aquellos que mediante una toma,

captan una parte del caudal circulante por el ro y lo conducen por un

canal y una cada por una tubera hacia la central para ser turbinado.

Despus, este caudal es devuelto al cauce del ro. Estas centrales se

caracterizan por tener un salto til prcticamente constante, y un

caudal turbinado muy variable, dependiendo de la hidrologa.

Por tanto: En este tipo de aprovechamiento, la potencia instalada

est directamente relacionada con el caudal que pasa por el ro.

Centrales de pie de presa: Son aquellas situadas aguas debajo de

una presa, y captan el caudal circulante por el ro y lo conducen por

un canal y una cada de gran altura por una tubera hacia una central

para ser turbinado y producir energa elctrica, con consumo de

volmenes de agua. Despus, el caudal es devuelto al cauce del ro

Tienen la ventaja de almacenar la energa del agua y emplearlos en

los momentos que ms lo necesitan. El caudal es regulado por una

compuerta en la presa. En la central se regula la capacidad del

sistema elctrico logrando el mejor balance consumo/produccin.


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En las centrales de agua fluyente el esquema

bsico de las mismas suele contar con todos

o algunos de los siguientes elementos:

Un azud o presa de derivacin, que desva

parte del caudal a travs de un canal o

tubera hacia una cmara de carga;

Una tubera que conduce el agua hasta la cmara de carga turbina.

Un generador elctrico y los elementos auxiliares.

Un canal de descarga devuelve el agua al cauce del ro.

La potencia de una central hidroelctrica depende del

caudal que pueda turbinar y del salto, es decir, de la

diferencia de cotas del agua a la entrada y salida de laEn funcin de dichos parmetros (salto y caudal) se

elegir el tipo de turbina ms adecuada.

Para conocer correctamente las caractersticas mencionadas es

necesario disponer de datos de al menos veinte (20) aos hidrolgicos.

Turbina Francis


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Las turbinas empleadas en las centrales

minihidrulicas se dividen en dos tipos:

Turbinas de accin

Turbinas de reaccin

La turbina de accin es aquella que

aprovecha nicamente la velocidad del agua,

es decir su energa cintica.

El modelo ms habitual es la Pelton, queconsta de un disco circular o rodete que tiene

montados unos labes o cucharas de doble cuenca. Tambin existen

otros modelos como la:

Turgo de inyeccin lateral, o De Ossberger, o

De Michel Banki de doble impulsin.

Este tipo de turbina se emplea fundamentalmente para el

aprovechamiento hidroelctrico de salto elevado y pequeo caudal.

Fluido

Esquema de Turbina Francis


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La turbina de reaccin aprovecha, la:

Velocidad del agua (Energa cintica), y

Presin que le resta a la corriente en el

momento de contacto.

Las ms utilizadas entre las de reaccin son

la turbina Francis y la turbina Kaplan.

Estas suelen tener cuatro elementos

fundamentales:

Carcasa o caracol,

Distribuidor,

Rodete y

Tubo de aspiracin.

2. Energa Elica

Evita la emisin de 6 120 000 toneladas de CO2 /ao.

Sustituye 760 000 toneladas equivalentes de Petrleo (TEP).

Genera electricidad para 1 700 000 de familias.

Esquema de Turbina Kaplan

Turbina Kaplan

Hi t i


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HistoriaEl aprovechamiento del viento para generar energa

es casi tan antiguo como la civilizacin.

La primera y la ms sencilla aplicacin fue la de las

velas para la navegacin marina.

Hace dos mil quinientos aos ya podemos encontrar

referencias escritas de la existencia de molinos en la

antigua Medo Persia.

Durante veinticinco siglos, para moler el grano o para bombear agua,el viento ha movido las aspas de los molinos.

En el Siglo XX el hombre comienza a utilizar la energa

elica para producir electricidad pero en principio slo

para autoabastecimiento de pequeas instalaciones.En la dcada de los noventa comienza el desarrollo del

uso de sta energa cuando se toma conciencia de la

necesidad de modificar el modelo energtico basado

en los combustibles fsiles y la energa nuclear, por los

problemas que estos causan al medio ambiente.

E l lti di d l Si l XX i d ll


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En los ltimos diez aos del Siglo XX y, gracias a un desarrollo

tecnolgico y a un incremento de su competitividad en trminos

econmicos, la energa elica ha pasado de ser una utopa marginal a

una realidad que se consolida como alternativa futura y, de momento

complementaria, a las fuentes contaminantes.

Tecnologa Elica

Aerogenerador es el nombre que recibe la

mquina empleada para convertir la fuerza

del viento en electricidad.

Los aerogeneradores se dividen en dos:

Los de eje horizontal, los ms utilizados

y eficientes, y

Los de eje vertical.El aerogenerador de eje horizontal, empleado mayoritariamente en el

parque elico de todo el mundo, consta de dos cjtos de partes bsicas:

El rotor, que incluye el buje y las palas, generalmente tres.

La gndola, dnde se sitan el generador elctrico, los multiplicadores y sistemas hidrulicos de control, orientacin y freno.

L t d b t b l l d l l


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La torre, que debe ser tubular, ya que las de celosa no se emplean en

la actualidad.

Los aerogeneradores han pasado en tan slo unos aos de generar

una potencia de 25 kW a 2000 kW, ms an hoy hay prototipos,

especialmente para ser instalados en el mar, que tienen ms de 5000

kW.

La explotacin de la energa elica se lleva a cabo en la actualidad

fundamentalmente para la generacin de electricidad que se vende a la

red y ello se hace instalando un conjunto de molinos que se denomina

parque.

En la actualidad los parques tienen normalmente una potencia instalada

que oscila entre los (10 a 50) MW.

Los parques cuentan con una central de control que:

Regula la puesta en marcha de los aerogeneradores,

Controla la energa generada en cada momento,

Recibe partes meteorolgicos, etc.


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3. LA BIOMASA: Qu es?

La Biomasa, abreviatura de "masa biolgica",

Es una diversidad de tipos de combustibles energticos que se

obtienen directa o indirectamente de los recursos biolgicos queson transformados por el reino animal, incluido el hombre, por

procedimientos naturales o artificiales.

Todo este proceso da lugar a elementos utilizables directamente,

pero tambin a subproductos que tienen la posibilidad de encontrar

aplicacin en el campo energtico.

A cada tipo de biomasa corresponde una tecnologa diferente; as a:

La biomasa slida, como la madera, se quema o gasifica, La biomasa lquida, como los aceites vegetales, se utilizan como

combustible para hacer funcionar a motores o turbinas, y

La biomasa hmeda se convierte biolgicamente en gas metano

u otro gas para realizar la combustin.

Ti d bi


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Tipos de biomasa

La energa derivada de la biomasa

es renovable indefinidamente.

Al contrario de las energas elica

y solar, la de la biomasa es fcil

de almacenar.

En cambio, opera con enormes

volmenes combustibles que hacen su transporte oneroso y

constituyen un argumento en favor de una utilizacin local y sobre

todo rural.


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Residuos agrcolas y


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Bosques:

Residuos agrcolas y

deyecciones y camas

de ganado:

Cultivos energticos:

La nica biomasa explotada

actualmente para fines ener-

gticos es la de los bosques.No obstante, el recurso siste

mtico de a la biomasa de

los bosques para cubrir la

demanda energtica slo

puede constituir una opcin

razonable en pases dondela densidad territorial de

dicha demanda es muy baja,

as como tambin la de la

poblacin (Tercer mundo).

En Espaa (por lo dems

pas deficitario de madera)

slo es razonable contem-

plar el aprovechamiento

energtico de la corta y seca

y de la limpia de las explota-

ciones forestales (lea,

ramaje, follaje, etc.), as

Estos constituyen

otra fuente importante

de bioenerga,aunque no siempre

sea razonable darles

este tipo de utilidad.

En Espaa slo

parece recomendable

el uso a tal fin de lapaja de los cereales

en los casos en que

el retirarla del campo

no afecte apreciable-

mente a la fertilidad

del suelo, y de las

deyecciones y camas

del ganado cuando el

no utilizarlas

sistemticamente

como estircol no

perjudique las

Es muy discutida la convenien-

cia de los cultivos o plantacio-

nes con fines energticos, noslo por su rentabilidad en s

mismos, sino tambin por la

competencia que ejerceran

con la produccin de alimentos

y otros productos necesarios

(madera, etc.). Las dudasaumentan en el caso de las

regiones templadas, donde la

asimilacin fotosinttica es

inferior a la que se produce en

zonas tropicales. As y todo, en

Espaa se ha estudiado de

modo especial la posibilidad de

ciertos cultivos energticos,

especialmente sorgo dulce y

caa de azcar, en ciertas

regiones de Andaluca, donde

ya hay tradicin en el cultivo de


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Bosques:

(Cont. )

Residuos agrcolas

y deyecciones y

camas de ganado:

Cultivos energticos:

(Cont. )

como de los residuos

de la industria de lamadera.

En este sentido, la

oferta energtica

subyacente a las

leas ha sido

evaluada en2.500.000 TEP,

partiendo de la base

de que la produccin

de lea en t/ha es

aproximadamente

igual a la cuarta partede la cifra

correspondiente al

crecimiento anual de

madera, en m3/ha.

productividades

agrcolas.Siguiendo este

criterio, en

Espaa se ha

evaluado una

hipottica oferta

energtica de3.700.000 TEP

procedentes de

paja de cereales.

TEP = Toneladas

equivalentes de

Petrleo

estas plantas de elevada asimilacin

fotosinttica. No obstante, el problema dela competencia entre los cultivos clsicos y

los cultivos energticos no se planteara

en el caso de otro tipo de cultivo

energtico: Los cultivos acuticos.

Una planta acutica particularmente

interesante desde el punto de vistaenergtico sera el jacinto de agua, que

posee una de las productividades de

biomasa ms elevadas del reino vegetal

(un centenar de toneladas de materia seca

por hectrea y por ao).

Podra recurriese tambin a ciertas algasmicroscpicas (microfitos), que tendran la

ventaja de permitir un cultivo continuo.

As, el alga unicelular Botryococcus

braunii, en relacin a su peso, produce

directamente importantes cantidades de

hidrocarburos.

Mtodos de conversin de la biomasa en energa


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Mtodos de conversin de la biomasa en energa

Aparte del caso excepcional de Brotryococcus

braunii, que producira directamente petrleo, la

utilizacin prctica de las diferentes formas debiomasa requiere unas tcnicas de conversin.

Mtodos termoqumicos: Mtodos biolgicos:

Estos mtodos se basan en la utilizacin

del calor como fuente de transformacinde la biomasa. Estn bien adaptados al

caso de la biomasa seca, y, en particular,

a los de la paja y de la madera.

La combustin: Es la oxidacin

completa de la biomasa por el oxgenodel aire, libera simplemente agua y gascarbnico, y puede servir para la

calefaccin domstica y para la

produccin de calor industrial.

La fermentacin alcohlica es una

tcnica empleada desde tiempos antiguoscon los azcares, que puede utilizarsetambin con la celulosa y el almidn, a

condicin de realizar una hidrlisis previa

(en medio cido) de estas dos sustancias.

Pero la destilacin, que permite obtener

alcohol etlico prcticamente anhdrido, esuna operacin muy costosa en energa.

En estas condiciones, la transformacin de

la biomasa en etanol y despus la

utilizacin de este alcohol en motores de

explosin, tienen un balance energtico

global dudoso. A pesar de esta reserva,ciertos ases Brasil, E.U.A.

Mtodos termoq micos Mtodos biolgicos


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La pirlisis: Es la combustin incompleta de

la biomasa en ausencia de oxgeno, a unos

500 C, se utiliza desde hace mucho tiempo

para producir carbn vegetal.

Aparte de este, la pirlisis lleva a laliberacin de un gas pobre, mezcla de

monxido y dixido de carbono, de

hidrgeno y de hidrocarburos ligeros.

Este gas de dbil poder calorfico, puede

servir para accionar motores diesel, o para

producir electricidad, o para mover

vehculos.

Una variante de la pirlisis es la pirlisis

flash, lleva a 1000 C en menos de un

segundo, tiene la ventaja de asegurar una

gasificacin casi total de la biomasa.

De todas formas, la gasificacin total puede

obtenerse mediante una oxidacin parcial

de los productos no gaseosos de la pirlisis.

Las instalaciones en las que se realiza la

pirlisis y la gasificacin de la biomasa

reciben el nombre de gasgenos.

tienen importantes proyectos de produccin de

etanol a partir le biomasa con un objetivo

energtico (propulsin de vehculos; cuando el

alcohol es puro o mezclado con gasolina, el

carburante recibe el nombre de gasohol).

La fermentacin metnica es la digestin

anaerbica de la biomasa por bacterias. Es

idnea para la transformacin de la biomasa

hmeda (ms del 75 % de humedad relativa).

En los fermentadores, o digestores, la celulosa es

esencialmente la sustancia que se degrada en un

gas, que contiene alrededor del 60 % de metano

y 40 % de gas carbnico.

El problema principal consiste en la necesidad de

calentar el equipo, para mantenerlo a la

temperatura ptima de 3035 C.

No obstante, el empleo de digestores es un

camino prometedor hacia la autonoma

energtica de las explotaciones agrcolas, por

recuperacin de las deyecciones y camas del

ganado.


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El gas pobre puede utilizarse

directamente como se indica antes, obien servir de base para la sntesis de

un alcohol muy importante, el metanol,

que podra sustituir las gasolinas para

la alimentacin de los motores de

explosin (carburol).

Adems, es una tcnica de gran inters

para los pases en vas de desarrollo.As, millones de digestores ya son utilizados

por familias campesinas chinas.

4 ENERGA SOLAR


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4. ENERGA SOLAR

Qu es la solar trmica?

Se denomina energa solar trmica de baja

temperatura a un sistema que aprovecha laenerga de los rayos solares para utilizarla

en forma de calor, que puede utilizar

directamente por ejemplo, para calentar una piscina o

indirectamente, como en un sistema calefactor.

Funcionamiento

El sol calienta un captador o colector solar las tpicas placas,

aunque hay otros modelos, como los tubos de vaco

, que transmitela energa a un fluido suele ser agua , que es aprovechado

directamente o que, a su vez, termina en un depsito de

almacenamiento para su aprovechamiento posterior.

Tipos de energa solar:

ENERGA SOLAR TRMICA Qu es?


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ENERGA SOLAR TRMICA Qu es?

Se denomina energa solar trmica de baja temperatura a un sistema

que aprovecha la energa de los rayos solares para utilizarla en forma

de calor, que puede utilizar directamente

por ejemplo, para calentaruna piscinao indirectamente, como en un sistema calefactor.

Funcionamiento

El sol calienta un captador o colector solar

las tpicas placas, aunquehay otros modelos, como los tubos de vaco, que transmite la energa

a un fluido suele ser agua, que es aprovechado directamente o que,

a su vez, termina en un depsito de almacenamiento para su

aprovechamiento posterior.

ENERGA SOLAR TERMOELCTRICA Qu es?

A diferencia de la trmica habitual o trmica de baja temperatura, la

termoelctrica o trmica de alta temperaturaagrupa un conjunto de

tecnologas orientadas a producir electricidad y no calor.


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Se trata de un sistema de produccin elctrica muy nuevo que se halla

en los inicios de su posible desarrollo comercial y que todava opera de

un modo prcticamente experimental. Precisamente, uno de los

escasos proyectos existentes est en Espaa, en la Plataforma Solarde Almera.

A pesar de su novedosa aplicacin industrial, los orgenes de la solar

termoelctrica tambin son lejanos en el tiempo, pues su primera

aplicacin data de 1860, fecha en que se logr convertir vino en coac

gracias a la destilacin solar.

Funcionamiento

Bsicamente, consiste en concentrar la luz solar mediante espejos

(helistatos), cilindros o discos parablicos para alcanzar altas

temperaturas (ms de 400 C), que se utiliza para generar vapor y

activar una turbina que produzca electricidad.

ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA Qu es?


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ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA Qu es?

Corra el ao 1839 cuando se observ por primera vez el efecto

fotovoltaico, consistente en la produccin de electricidad gracias a un

material que absorba la luz solar.

En 1885, Charles Fritts construy el primer mdulo fotoelctrico al

extender una capa de selenio sobre un soporte metlico y recubrirla con

una fina capa de oro. Y en 1941 se construy la primera clula

fotoelctrica con silicio, material que se emplea en la actualidad.

Las primeras aplicaciones importantes, tras algunas implantaciones en

zonas aisladas de la red elctrica convencional, se produjeron en la

industria espacial en la dcada de 1960: alimentar de energa lossatlites artificiales. A mediados de la dcada siguiente, volvieron a

investigarse sus aplicaciones en tierra firme.

Hoy en da, la solar fotovoltaica tiene un futuro muy prometedor y ya es

competitiva para electrificar emplazamientos relativamente alejados de

las lneas elctricas como por ejemplo viviendas rurales bombeo de


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las lneas elctricas como, por ejemplo, viviendas rurales, bombeo de

agua, sealizacin, alumbrado pblico, equipos de emergencia,

etctera.

Funcionamiento

Una instalacin fotovoltaica aislada est formada por los equipos

destinados a producir, regular, acumular y transformar la energa

elctrica, son los siguientes:

Clulas fotovoltaicas: Es dnde se produce la conversinfotovoltaica, las ms empleadas son las realizadas con silicio

cristalino. La incidencia de la radiacin luminosa sobre la clula crea

una diferencia de potencial y una corriente aprovechable.

Placas fotovoltaicas: Son un conjunto de clulas fotovoltaicasconectadas entre s. Estas clulas estn encapsuladas para formar

un conjunto estanco y resistente.

El Regulador: Tiene por funcin regular la carga y la descarga de

las bateras y eventualmente protegerlas de una sobrecargaexcesiva.

Bateras: son el almacn de la energa elctrica generada En


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Bateras: son el almacn de la energa elctrica generada. En

este tipo de aplicaciones normalmente se utilizan bateras

estacionarias, que no slo permiten disponer de electricidad durante

la noche y en los momentos de baja insolacin sino para varios das.

El inversor: Transforma la corriente continua (a 12, 24 o 48 v)

generada por las placas fotovoltaicas y la acumulada en las

bateras a corriente alterna (a 230 v y 50 Hz).

5. ENERGA GEOTRMICAHistoria

El aprovechamiento del calor terrestre para producir energa til es

conocido desde hace milenios por la humanidad, y basta el recuerdo

de Pompeya - la ciudad romana tristemente sepultada por el Vesubio,que aprovechaba el calor del volcn para sus termas -.

Hoy, en Islandia, la calefaccin de muchos hogares se nutre del calor

de la tierra.

Sin embargo, la aplicacin moderna para producir electricidad son

recientes datan de inicios del si lo XX en el caso de Italia.

Funcionamiento


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Funcionamiento

Hay distintas tecnologas, en funcin del tipo de explotacin: muy

baja, baja y alta temperatura, y roca seca caliente. En Espaa no hay

plantas de aprovechamiento elctrico y son escasas las instalacionestrmicas, la mayora asociada a balnearios y centros similares.

6. ENERGA OLAS Y MAREAS (mareomotriz)

HistoriaLa inmensa mayora de los ingenios

orientados a explotar la energa de las

olas y las mareas energa mareomotriz son prototipos en fase

precomercial y algunos estn operativos desde los aos 60.

Funcionamiento

Dependiendo del tipo de aprovechamiento energtico, hay columnas

de agua oscilante, canales estrechados, centrales mareomotrices.

Funcionamiento


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Funcionamiento

Hay distintas tecnologas, en funcin del tipo de explotacin: muy

baja, baja y alta temperatura, y roca seca caliente.

Por ejemplo en Espaa no hay plantas de aprovechamiento elctricoy son escasas las instalaciones trmicas, la mayora asociada a

balnearios y centros similares.

6. ENERGA OLAS Y MAREAS (mareomotriz)

Historia

La inmensa mayora de los ingenios orientados a explotar la energa

de las olas y las mareas energa mareomotriz son prototipos en

fase precomercial y algunos estn operativos desde los aos 60.

Funcionamiento

Dependiendo del tipo de aprovechamiento energtico, hay columnas

de agua oscilante, canales estrechados, centrales mareomotrices.

7 ENERGA DEL BIOGS Qu es?


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7. ENERGA DEL BIOGS Qu es?

En sentido estricto, el biogs es un biocombustible

surgido a partir de la biomasa, pero dado que tiene

un desarrollo propio, merece la pena tratarlosingularmente.

El biogs se produce con la digestin anaerobia de biomasa de un

modo natural y espontneo en pantanos o lagunas.

La digestin anaerobia es un proceso tpico de depuracin, razn por

lo que su explotacin comercial se orienta al tratamiento de residuos

biodegradables: residuos ganaderos, lodos de depuradora, efluentes

industriales y residuos slidos urbanos.Su poder calorfico est determinado por la concentracin de metano

(gas muy contaminante que consume durante el proceso de digestin

anaerobia), y se suele utilizar para usos trmicos o producir

electricidad.

8. ENERGA BIOCARBURANTES Qu es?


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8. ENERGA BIOCARBURANTES Qu es?

Los biocombustibles son combustibles

producidos a partir de la biomasa.

Y dentro de los biocombustibles, los

biocarburantes abarcan al subgrupo

caracterizado por la posibilidad de su

aplicacin a los actuales motores de combustin interna (motores

Disel y Otto).

Son, en general, de naturaleza lquida.

Actualmente se encuentran desarrollados principalmente dos tipos: el

biodiesel, obtenido a partir de semillas oleaginosas mediante

esterificacin del aceite virgen extrado o a partir de aceites usados; y

el bioetanol, obtenido fundamentalmente a partir de semillas ricas en

azcares mediante fermentacin.



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el bioetanol, obtenido fundamentalmente a partir de semillas ricas en

azcares mediante fermentacin.

Ventajas frente a carburantes fsilesLa produccin y utilizacin de los biocarburantes en el sector transporte

presenta una serie de ventajas medioambientales, energticas y

socioeconmicas respecto a los combustibles de origen fsil:

Desde el punto de vista medioambiental, su utilizacin

contribuye a la reduccin de emisiones de gases contaminantes

y de efecto invernadero a la atmsfera.

Concretamente:

o El biodiesel no emite dixido de azufre, lo cual ayuda a prevenir la

lluvia cida, y disminuye la concentracin de partculas en

suspensin emitidas, de metales pesados, de monxido de

carbono, de hidrocarburos aromticos policclicos y de compuestos

orgnicos voltiles.

o El bioetanol, en comparacin con la gasolina, reduce las emisiones


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o El bioetanol, en comparacin con la gasolina, reduce las emisiones

de monxido de carbono e hidrocarburos.

o Son biodegradables, por no inciden negativamente en la

contaminacin de suelos.

oAyudan a la eliminacin de residuos en los casos en que los

mismos se utilizan como materia prima en la fabricacin de

biocarburantes (por ejemplo, los aceites usados en la fabricacin

de biodiesel).

Desde el punto de vista energtico, los biocarburantesconstituyen una fuente energtica renovable y limpia.Adems, suutilizacin contribuye a reducir la dependencia energtica de los

combustibles fsiles y otorga una mayor seguridad en cuanto al

abastecimiento energtico. Desde el punto de vista socioeconmico, los biocarburantes

constituyen una alternativa para aquellas tierras agrcolas afectas a la

Poltica Agrcola Comn (PAC). De esta forma, se fijara la poblacin

en el mbito rural, manteniendo los niveles de trabajo y renta, y

fomentando la creacin de diferentes industrias agrarias.

Aplicaciones


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p

En cuanto a su aplicacin en de los motores de combustin interna,

el biodiesel puede ser mezclado con diesel tradicional o puede

sustituirlo totalmente.

El bioetanol puede ser mezclado en diferentes proporciones con la

gasolina, si bien a partir de porcentajes del 15% pueden requerirse

pequeas modificaciones del motor. Adems, el bioetanol se puede

utilizar para fabricar ETBE, aditivo de la gasolina.En un principio, las prestaciones del biodiesel y el bioetanol son

similares a las del gasleo y las gasolinas tradicionales, respectiva-

mente, pudindose utilizar sustituyendo total o parcialmente a stos.

Historia

Industrialmente comienza a inicios de los aos 80, pero durante la

primera demostracin de funcionamiento de un motor diesel, en la

Feria de Exhibicin de Pars de 1898, se utiliz aceite de cacahuete

como combustible.

Su inventor, Rudolph Disel, pensaba que el futuro de dicho motor


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, p , p q

(en contraposicin con los de vapor de la poca) pasaba por la

utilizacin de combustibles procedentes de la biomasa, y as fue de

hecho hasta los aos 20, en que la industria petrolera releg los

mismos a un plano muy inferior.

De igual manera los primeros vehculos estadounidenses de

American Ford funcionaban con bioetanol, y su creador, Henry Ford,

mantena tesis muy similares a las de Rudolph Diesel.Como respuesta a las crisis del petrleo de 1973 y 1978, las polticas

energticas de los aos 80 favorecieron la bsqueda de alternativas

a la dependencia de los combustibles fsiles, especialmente en EE

UU y Brasil.

La percepcin actual es que los biocarburantes no podrn sustituir

totalmente a los combustibles fsiles, pero s complementarlos en

forma de diferentes mezclas con el fin de reducir la dependencia

respecto del petrleo, a diferencia de otras alternativas que son

excluyentes (por ejemplo, los gases licuados del petrleo) y necesitan


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y (p j p , g p ) y

cierta duplicacin del sistema motor. En el mismo sentido, los

biocarburantes pueden utilizar la misma red logstica de distribucin

que los combustibles fsiles.

TIPOS DE BIOCARBURANTES

Los dos tipos de biocarburantes ms importantes en Espaa son

biodisel y bioetanol, pero hay ms:

Bioetanol: Se obtiene a partir de azcar, almidn y fangos deaguas residuales, entre otros. Puede ser empleado como

sustitutivo o mezcla para gasolina, incluso en altos porcentajes de

mezcla en los llamados vehculos FFV (Flexible Fuel Vehicles).

Bio-ETBE: Se produce mediante la mezcla de bioetanol (al45 % en volumen) e isobutileno. Puede ser empleado en motores

de gasolina sin necesidad de modificaciones en el motor.

Biodiesel: Se obtiene por un proceso de esterificacin de

aceites vegetales o grasas animales.

Sus propiedades son parecidas a las del gasleo de automocin


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p p p g

en cuanto a densidad y al nmero de cetano. Adems su punto de

inflamacin es superior al del gasleo, lo que implica una mayor

seguridad en su utilizacin.

Biometanol: Podra convertirse en una opcin para los vehculos

propulsados mediante pilas de combustibles (con reprocesado del

hidrgeno a bordo) debido a su elevado contenido en hidrgeno.

Bio-MTBE (Similar al Bio-ETBE): Mediante la mezcla del

biometanol (al 36 % en volumen) e isobutanol.

Biogs: Se produce mayoritariamente a travs de la fermentacin

anaerbica (sin aire) de biomasa hmeda.

Biodimetilter: Es un combustible prometedor para motores

Diesel debido a sus propiedades de combustin y emisin.

Tiene propiedades fsicas similares al GLP, por lo que se puede

emplear como sustituto del GLP, o como aditivo para la gasolina o

un componente para mezclar el Disel.

Combustibles biosintticos: Se obtienen a partir del biogs


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p g

derivado de la biomasa mediante el proceso Fisher-Tropsch,

construyendo cadenas de polmeros a partir de las molculas

bsicas del CO y H2

. A travs de este proceso se puede producir

un amplio abanico de combustibles de gran calidad; sin embargo,

es un proceso caro.

El Protoco lo d e Kyoto

Entr en vigencia el 16 de Febrero de 2005, se supone que los pases

industrializados que lo han ratificado, entre ellos Espaa, deben reducir sus

emisiones de gases de efecto invernadero durante el periodo 2008- 2012

respecto a los niveles de 1990.

La Unin Europea se comprometi a alcanzar una reduccin de gases de

efecto invernadero del 8 % en 2010, as como a cubrir el 12 % de la demanda

europea de energa primaria con energas renovables.

El objetivo para 2010 es cubrir un 12 % de la demanda con energas

8 Iim Manejo de Fuentes de Energia Alternativa

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