Energías Renovables

25
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Tarea 4 Ensayando “Energías Renovables” Profesor Juan Carlos Carmona Rendón Alumno Matricula Gerardo Vázquez López 201215926

Transcript of Energías Renovables

Page 1: Energías Renovables

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Tarea 4

Ensayando

“Energías Renovables”

Profesor

Juan Carlos Carmona Rendón

Alumno Matricula

Gerardo Vázquez López 201215926

Materia

DHTIC

Fecha: 26/10/12

Page 2: Energías Renovables

Índice

1 Introducción…………………………………………… 1

2 La energía en la antigüedad………………………… 2

3 Energías alternativas…………………………………. 4

3.1 Energía hidroeléctrica………………………. 43.2 Energía eólica………………………………… 63.3 Energía solar………………………………….. 73.4 Energía biomasa……………………………… 93.5 Energía geotérmica……………………….… 103.6 Energía marina………………………….…… 113.7 Energía nuclear……………………………… 12

4 Ventajas de energías alternativas………………….. 13

5 Energía renovable en México……………………….. 14

6 Conclusión……………………………………………... 15

7 Bibliografías……………………………………………. 16

Page 3: Energías Renovables

INTRODUCCIÓN

Tal vez no haya otro término en el lenguaje del hombre que pueda definirse de

modo tan simple como el de la energía, y que sin embargo tenga tantos y tan

diversos significados.

Hoy en día, como resultado del acelerado desarrollo industrial. La limitación de los

recursos petrolíferos y su encarecimiento, provoca que países en vías de

desarrollo vean limitada la posibilidad de ascender a niveles de vida más altos.

Lamentablemente, ni siquiera la estimación más optimista de reservas adicionales

de combustibles puede o debe justificar un continuo consumo acelerado.

El aprovechamiento por el hombre de las fuentes de energía renovable, entre ellas

las energías solares, eólica, hidráulica, entre otras, ya se utilizaban desde la

antigüedad y su empleo continuó durante toda la historia hasta la llegada de la

"Revolución Industrial", en la que, debido al bajo precio del petróleo, fueron

abandonadas.

A medida que una sociedad es más desarrollada consume más energía. Pero la

energía que se obtiene del carbón, del petróleo y del gas no se renuevan y se van

agotando años con año.

Durante los últimos años, debido al incremento del coste de los combustibles

fósiles y los problemas medioambientales derivados de su explotación, estamos

retomando este tipo de las energías renovables.

Las energías renovables son inagotables, limpias y se pueden utilizar de forma

auto gestionada. Además tienen la ventaja adicional de complementarse entre sí,

favoreciendo la integración entre ellas.

1

Page 4: Energías Renovables

La energía en la antigüedad

Desde hace siglos ha existido la técnica aplicada a la obtención de energía

proveniente de fuentes renovables para satisfaces las necesidades que van

teniendo lugar de acuerdo en el momento de tiempo del que se hable.

El desarrollo sostenible es un concepto actual y aparentemente novedoso, que ha

sido aplicado por las sociedades durante mucho tiempo antes; Es aquel desarrollo

que es capaz de satisfacer las necesidades actuales sin comprometer los recursos

y posibilidades de las futuras generaciones, como por ejemplo la utilización de

energías alternativas a las derivadas del petróleo.

Las necesidades energéticas siempre han estado presentes y acuden al medio

que los rodea para obtenerla como el viento, el sol, el agua, etc.

Hace unos 30.000 años, el hombre comenzó a dominar el fuego. La posibilidad de

encender y mantener el fuego permitió la calefacción, el comienzo de la cocción

de los alimentos.

Más tarde, empezaron a usarse animales para la tracción de arados. La utilización

de la energía aportada por animales fue extendiéndose al transporte, la molienda

de granos o las bombas para impulsar el agua.

El primer molino del que se tiene referencia funcionó en el siglo VI aC. Desde

entonces, la tecnología eólica se ha ido diversificando y ha permitido bombear

agua, moler grano y, en la actualidad, generar electricidad. Los últimos avances

permiten aprovechar mejor el viento y, en consecuencia, producir más energía y

reducir su coste.

2

Page 5: Energías Renovables

Cuando en 1973 se produjeron eventos importantes en el mercado del petróleo en

el mundo, que se manifestaron en los años posteriores en un encarecimiento

notable de esta fuente de energía no renovable, resurgieron las preocupaciones

sobre el suministro y precio futuro de la energía. Resultado de esto, los países

consumidores, enfrentados a los altos costos del petróleo y a una dependencia

casi total de este energético, tuvieron que modificar costumbres y buscar opciones

para reducir su dependencia de fuentes no renovables.

Entre las opciones para reducir la dependencia del petróleo como principal

energético, se reconsideró el mejor aprovechamiento de la energía solar y sus

diversas manifestaciones secundarias tales como la energía eólica, hidráulica y las

diversas formas de biomasa; es decir, las llamadas energías renovables.

Se establecieron diversas empresas para aprovechar las oportunidades que se

ofrecían para el desarrollo de estas tecnologías, dados los altos precios de las

energías convencionales.

En la década de los ochenta, aparecen evidencias de un aumento en las

concentraciones de gases que provocan el efecto de invernadero en la atmósfera

terrestre, las cuales han sido atribuidas, en gran medida, a la quema de

combustibles fósiles. Esto trajo como resultado una convocatoria mundial para

buscar alternativas de reducción de las concentraciones actuales de estos gases,

lo que llevó a un replanteamiento de la importancia que pueden tener las energías

renovables para crear sistemas sustentables.

Hoy en día, más de un cuarto de siglo después de la llamada crisis del petróleo,

muchas de las tecnologías de aprovechamiento de energías renovables han

madurado y evolucionado, aumentando su confiabilidad y mejorando su

rentabilidad para muchas aplicaciones. Como resultado, países como

Estados Unidos, Alemania, España e Israel presentan un crecimiento muy

acelerado en el número de instalaciones que aprovechan la energía solar de

manera directa o indirectamente a través de sus manifestaciones secundarias.

3

Page 6: Energías Renovables

Energías Alternativas

Las energías alternativas son aquellas que se producen de forma continua y que

son inagotables. También son fuentes de abastecimiento energético amables con

el medio ambiente. Existen diferentes fuentes de energía renovable, dependiendo

de los recursos naturales utilizados para la generación de energía.

Las energías renovables no han sido implementadas salvo en unos cuantos casos

en México, más que nada por la gran dependencia que se tiene del petróleo y sus

derivados, el cual es producido y consumido en gran cantidad. Siendo un 85% de

energía consumida proveniente de fuentes fósiles.

Energía Hidroeléctrica

Hay una parte importante del país en la que solo hay este tipo de plantas, y que en

lo fundamental obtienen la energía electica de este tipo de plantas.

Es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura con

una gran caída de corriente (cascada). Si en un momento dado se deja caer hasta

un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, por consiguiente,

en energía eléctrica en la central hidroeléctrica.

Se trata de una de las fuentes de energía más rentables y alrededor del 20% de la

energía usada en el mundo proviene de la energía hidroeléctrica, aunque cabe

decir que está muy desigualmente repartida, dependiendo de las precipitaciones

pluviales de cada zona.

4

Page 7: Energías Renovables

Unas de las ventajas al utilizar este tipo de energía es que es una fuente de

energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar. Además el agua atrapada dentro

de la presa permite regular el causal del rio.

Por otro lado la gran desventaja de este recurso, es la construcción de centrales

hidroeléctricas ya que es muy costosa además de que los embalses producen

pérdidas de suelo productivo debido a la inundación del terreno destinado para el

almacenamiento del agua. Por su gran tamaño y por estar en zonas muy pobladas

implican inundar enormes extensiones y desalojar a millones de habitantes. Por lo

que los tiempos en que estas plantas eran viables ya pasaron.

5

Page 8: Energías Renovables

Energía Eólica

Se refiere al movimiento de aspas para generar energía cinética por la acción del

viento que se ejerce sobre ellas. El impacto ambiental en este tipo de energía está

centrado en algunos aspectos, los cuales tendrán mayor o menor importancia

dependiendo de la localización de cada instalación.

Este tipo de energía tiene muchas ventajas que la hacen una fuente de energía

atractiva tanto en gran escala como para pequeñas aplicaciones, tales como:

Energía limpia e inagotable ya que no produce ningún tipo de emisión. Una

sola turbina de viento en un año remplaza la emisión de 1.500 toneladas de

dióxido de carbono, 6.5 toneladas de dióxido de sulfuro, 3.2 toneladas de

oxido del nitrógeno, y 60 libras de mercurio.

Pueden proporcionar un flujo constante de ingreso.

Estabilidad del costo de la energía.

Reducción de la dependencia de combustibles fósiles.

Para saber donde es la más viable alternativa para instalar este tipo de energía se

tiene que tener en consideración la variación de la velocidad del viento con la

altura, aumentando su valor al aumentar la altura. La variación de la velocidad

depende fundamentalmente de las condiciones del entorno que rodea el punto

donde se realiza el análisis.

Otra de las cuestiones a analizar es el tipo de clasificación que tenga la zona ya

sea: Tipo A (muy alto), Tipo B (alto), Tipo C (medio), Tipo D (medio-bajo), Tipo E

(bajo).

La denominación de los diferentes tipos de aerogeneradores depende de la

geometría de los mismos, así como de la forma en que el viento incide sobre las

hélices. Al pasar el viento por estas, se producen distintos efectos.

6

Page 9: Energías Renovables

Energía Solar

La energía solar es un tipo de energía renovable que convierte la energía del sol

en otra forma de energía, como puede ser la energía eléctrica, energía cinética,

etc.

La energía proveniente del sol, puede ser transformada para adaptarla a nuestras

necesidades de consumo eléctrico o de consumo de calor. Para ello, hay que

utilizar dispositivos que transformen la energía del sol en energía aprovechable

por el hombre. Estos dispositivos pueden ser:

Paneles solares

Placas solares térmicas

Centrales solares de torre

Colectores cilindroparabóicos

Discos Stirling

Lentes fresnel

7

Page 10: Energías Renovables

La luz del sol está compuesta por fotones, y estos fotones tienen una energía que

viene determinada por la longitud de onda de la luz emitida. Pues bien, si la

energía de estos fotones es superior a un valor mínimo, un fotón, al chocar contra

un átomo de un material, será capaz de extraer un electrón del núcleo del átomo.

Es decir, se transforma la energía de la luz, en energía eléctrica, ya que se

produce una corriente de electrones.

La energía solar fotovoltaica es la energía obtenida por la radiación

electromagnética del sol al convertirse la luz en energía eléctrica de corriente

continua.

Cuando la energía solar se transforma en electricidad, esta electricidad debe

integrarse en la red eléctrica.

Dado que la energía del sol sólo la podemos captar durante el día, para hacer

gestionable la energía solar, deberemos acompañarla de otras fuentes de energía

renovable que suplan las carencias de suministro durante la noche, o acompañar

a las centrales solares termoeléctricas de sistemas de almacenamiento de

energía.

8

Page 11: Energías Renovables

Energía Biomasa

La biomasa puede ser usada directamente como combustible. Alrededor de la

mitad de la población mundial sigue dependiendo de la biomasa como fuente

principal de energía. El problema es que en muchos lugares se está quemando la

madera y destruyendo los bosques a un ritmo mayor que el que se reponen, por lo

que se están causando graves daños ambientales: deforestación, pérdida de

biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes de agua, etc.

La biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rápido, algas cultivadas,

restos de animales, etc. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del

sol, y es renovable siempre que se use adecuadamente.

También se puede usar la biomasa para prepara combustibles líquidos, como el

metanol o el etanol que luego se usan en los motores.

El uso de biomasa como combustible presenta la ventaja de que los gases

producidos en la combustión tienen mucho menor proporción de compuestos de

azufre, causantes de la lluvia ácida, que los procedentes de la combustión del

carbono. Al ser quemados añade CO2 al ambiente, pero este efecto se puede

contrarrestar con la siembre de nuevos bosques o plantas que retiran este gas de

la atmósfera.

9

Page 12: Energías Renovables

Energía Geotérmica

La Energía Geotérmica es aquella que aprovecha el calor proveniente de La

Tierra.

La energía geotérmica es el calor interno de la Tierra. El subsuelo, bajo la tierra

que pisamos, la temperatura aumenta con la profundidad, es decir, existe un

gradiente térmico y, por lo tanto un flujo de calor desde el interior de la Tierra hacia

el exterior. Ello es consecuencia de su estructura interna.

La energía geotérmica se ha utilizado desde hace mucho tiempo para calentar el

agua de termas, saunas y baños turcos. El país pionero por excelencia en aplicar

la energía geotérmica a gran escala para calefacciones domésticas e

invernaderos, y posteriormente en la industria. Con la crisis del petróleo, el interés

por la energía geotérmica ha crecido en todo el mundo, y su aplicación para su

uso como fuente de energía eléctrica crece en torno a un 9% cada año.

Este tipo de energía se aprovecha de la siguiente manera:

Aprovechamiento directo de calor para fines industriales o en las aguas

termales

Calefacción y calentamiento del agua: Con el establecimiento de redes de

agua

Refrigeración

Generación de electricidad captando el calor y utilizando generadores

La ventaja que tiene este tipo de energía alternativa es que siempre está

disponible, no presenta variaciones estacionales, ahorro económico energético, no

emite contaminación acústica, menor terreno ocupado y menor emisión de CO2

10

Page 13: Energías Renovables

Energía Marina

La energía mareomotriz se basa en el aprovechamiento de la energía cinética y

potencial generada por el movimiento de las marea para convertirla en energía

eléctrica. Este proceso se realiza a partir de la fuerza de las mareas, ya que la

diferencia de nivel entre las mareas altas y bajas es capaz de convertir esta

variación en electricidad.

Otro tipo de energía marina es la causada por las olas que son causadas por el

viento y contienen energía cinética y potencial susceptible de ser transformadas

ene energía eléctrica, se trata de la energía undimotriz.

La energía térmica oceánica o termo oceánico es otra forma de producir

electricidad basada en la explotación de la diferencia de temperatura en los mares

y océanos, que oscila ostensiblemente entre la superficie y el fondo, pudiendo

generar energía eléctrica mediante circuitos cerrados o abiertos.

Por último, la energía eólica marina consiste en colocar aerogeneradores mar

adentro y aprovechar la energía producida por el ciento para convertirla en energía

eléctrica.

11

Page 14: Energías Renovables

Energía Nuclear

Estrictamente hablando la energía nuclear es la energía que se libera al dividir el

núcleo de un átomo o al unir dos átomos para convertirse en un átomo individual,

a lo que se le conoce como fusión y fisión. De hecho, nuclear viene de núcleo.

Cuando se produce una de estas dos reacciones físicas los átomos experimentan

una ligera pérdida de masa. Esta masa que se pierde se convierte en una gran

cantidad de energía calorífica como descubrió el Albert Einstein con su famosa

ecuación E=mc2.

Sin embargo, a menudo, cuando se hablamos de energía nuclear nos referimos a

generación de energía eléctrica utilizando reacciones nucleares.

Hay que tener presente que aunque la producción de energía eléctrica sea la

utilidad más habitual, la energía nuclear se puede aplicar en muchos otros

sectores, como en aplicaciones médicas, medioambientales o bélicas.

12

Page 15: Energías Renovables

Ventajas de las energías alternativas

Las principales ventajas de utilizar las energías alternativas están teniendo gran

impacto en la actualidad ya que poco a poco se siente más el impacto que tiene

sobre el medio ambiente la utilización de energías provenientes de fósiles las

cuales generan la liberación de grandes cantidades de CO2, entre otras. Algunas

de las ventajas son:

Reducción impacto ambiental y contaminación atmosférica

Sistemas autónomos, por lo que no dependen de abastecimiento externo a

la propia instalación.

Recursos sostenibles

No emiten CO2 al no requerir ningún tipo d combustión.

No contribuye a la formación de lluvias acidas.

No requieren sofisticación de seguridad, sin contar la energía nuclear.

Contribuyen al desarrollo económico regional

Favorece la creación de empleo

13

Page 16: Energías Renovables

Energías renovables en México

La actual política energética considera la necesaria diversificación en la

generación de electricidad, mediante el impulso y desarrollo de las tecnologías

que aprovechan las fuentes primarias de energía, de tal forma que contribuyan al

desarrollo sustentable del país. La ubicación geográfica de México permite

disponer de un significativo potencial de generación eléctrica con energías

renovables.

El aprovechamiento de este tipo de energías posibilita el ahorro de combustibles

convencionales e impacto favorable sobre el medio ambiente. La naturaleza brinda

una aceptable oportunidad para este cambio que se tiene que hacer en la

dependencia de un recurso no renovable.

14

Page 17: Energías Renovables

Conclusión

A partir de la revolución industrial el sistema energético mundial paso por dos

importantes transiciones, la primera de ellas, determino la conversión de recursos

energéticos fósiles en trabajo mecánico gracias al surgimiento de la máquina de

vapor. La segunda transición que inicio con el siglo XX se caracterizo por la

creciente diversificación de las tecnologías de uso final energético y de las fuentes

de abastecimiento de energía, a partir principalmente, del descubrimiento de la

electricidad y del perfeccionamiento del motor de combustión interna. Sin

embargo, en esta etapa también comenzó una creciente dependencia del petróleo

para cubrir las necesidades cada vez mayores de combustibles para generar

eléctrica y transporte.

La utilización de energías renovables ya no es algo de lo que podamos hacer caso

omiso, sino que es una necesidad que tenemos con el medio ambiente, para

poder lograr una estabilidad con nuestro ecosistema y no repercutir con las

consecuencias que nos deja la utilización del petróleo u otra fuente que al generar

la combustión libere CO2. Una de las mayores ventajas de energías renovables es

que no generan residuos contaminantes.

Ahora en México es necesario empezar a implementar en gran medida la

utilización de diversas fuentes de energía renovable, y tomar el ejemplo de países

más avanzados y analizar las ventajas que estas generan. Si bien México cuenta

con áreas potenciales para la implementación de estas energías se necesita un

cambio en la forma de pensar de su gente para realizar un verdadero cambio.

15

Page 18: Energías Renovables

Bibliografías

Manrique, J.A. (1984). ENERGÍA SOLAR-Fundamentos y Aplicaciones

Fototématicas. México: Mundo nuevo

Castro, M. y Cruz, I. (2001). Energía Eólica. España: Progensa

Sánchez, A. (2007) En defensa del patrimonio energético. México: Mundo nuevo

INTRODUCCION A LAS ENERGÍAS RENOBABLES [en línea]. Distrito Federar:

Solventa [fecha de consulta: 26 de octubre 2012]. Disponible desde internet:

<

http://campusvirtual.unex.es/cala/cala/file.php/353/archivos/INTRODUCCION_RE

NOVABLES.pdf>

INTRODUCCION A LAS ENERGIAS ATERNATIVAS CON EXPERIMENTOS

SENCILLOS [en línea]. La Paz, Bolivia: Miguel Vargas [fecha de consulta: 26 de

octubre 2012]. Disponible desde internet:

<http://www.cienciafacil.com/energiascapitulo1.pdf>

ENERGIAS [en línea]. [Fecha de consulta: 25 de octubre 2012]. Disponible en

internet: <http://www.energias.org.es/m-energia-hidroelectrica.html>

ECONOMIA DE LA ENERGIA [en línea]. [Fecha de consulta: 26 de octubre 2012].

Disponible en internet: <http://www.economiadelaenergia.com/energia-solar/>

16