Energias renovables CMC

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Tipos de energías renovables:

• Solar• Eólica• Geotérmica• Marina/Hidráulica• Biomasa

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Solar

Dos tipos:• Solar• Solar térmica

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SolarLa energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por elSol.La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde. Si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día de hoy.La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como Irradiancia.

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SolarLa radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m²).Según informes de Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.

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Solar térmica

La energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de la energía delSol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción deagua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria,calefacción, o para producción de energía mecánica y, a partir de ella, de energía eléctrica.Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción,que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío con el que se puede acondicionar elaire de los locales.La energía solar térmica puede utilizarse para dar apoyo al sistema convencional de calefacción(caldera de gas o eléctrica), apoyo que consiste entre el 20% y el 50% de la demanda energéticade la calefacción. Para ello, la instalación o caldera ha de contar con intercambiador de placas(funciona de forma similar al baño María, ya que el circuito de la caldera es cerrado) y un regulador (que dé prioridad en el uso del agua caliente para ser empleada en agua de manos).

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EólicaEnergía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.El término eólico viene del latín Aeólicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitología griega. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas.En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad mundial de los generadores eólicos fue de 94.1 giga vatios. En 2009 la eólica generó alrededor del 2% del consumo de electricidad mundial, cifra equivalente a la demanda total de electricidad en Italia, la séptima economía mayor mundial. En España la energía eólica produjo un 11% del consumo eléctrico en 2008, y un 13.8% en 2009. En la madrugada del domingo 8 de noviembre de 2009, más del 50% de la electricidad producida en España la generaron los molinos de viento, y se batió el récord total de producción, con 11.546 megavatios eólicos.La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

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Los primeros molinosLa referencia más antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar un órgano en el siglo I era común. Los primeros molinos de uso práctico fueron construidos en Sistán, Afganistán, en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas rectangulares. Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos con telas fueron usados para moler maíz o extraer agua.

En EuropaEn Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e Inglaterra y se distribuyeron por el continente. Eran unas estructuras de madera, conocidas como torres de molino, que se hacían girar a mano alrededor de un poste central para levantar sus aspas al viento. El molino de torre se desarrolló en Francia a lo largo del siglo XIV. Consistía en una torre de piedra coronada por una estructura rotativa de madera que soportaba el eje del molino y la maquinaria superior del mismo. Estos primeros ejemplares tenían una serie de características comunes. De la parte superior del molino sobresalía un eje horizontal. De este eje partían de cuatro a ocho aspas, con una longitud entre 3 y 9 metros. Las vigas de madera se cubrían con telas o planchas de madera. La energía generada por el giro del eje se transmitía, a través de un sistema de engranajes, a la maquinaria del molino emplazada en la base de la estructura. Los molinos de eje horizontal fueron usados extensamente en Europa Occidental para moler trigo desde la década de 1180 en adelante. Basta recordar los ya famosos molinos de viento en las andanzas de Don Quijote. Todavía existen molinos de esa clase, por ejemplo, en Holanda.

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Molinos de bombeoEn Estados Unidos, el desarrollo de molinos de bombeo, reconocibles por sus múltiples velas metálicas, fue el factor principal que permitió la agricultura y la ganadería en vastas áreas de Norteamérica, de otra manera imposible sin acceso fácil al agua. Estos molinos contribuyeron a la expansión del ferrocarril alrededor del mundo, supliendo las necesidades de agua de las locomotoras a vapor.

Turbinas modernasLas turbinas modernas fueron desarrolladas a comienzos de 1980, si bien, los diseños continúan desarrollándose.

Turbina moderna Molino de bombeo

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GeotérmicaLa energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo (Tierra), y thermos (calor); literalmente "calor de la Tierra“.

Se produjo energía eléctrica geotérmica por vez primera en Larderello, Italia, en 1904. Desde ese tiempo, el uso de la energía geotérmica para electricidad ha crecido mundialmente a cerca de 8.000 megawatt de los cuales EE. UU. genera 2.700 MW.

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Ventajas• Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior. • Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los

originados por el petróleo y el carbón. • Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético • Ausencia de ruidos exteriores • Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y

uranio combinados.• No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios

nacionales o locales. • El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro

tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combustibles.

• La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.

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InconvenientesInconvenientes• En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido,

pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal. • Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc. • Contaminación térmica. • Deterioro del paisaje. • No se puede transportar (como energía primaria). • No está disponible más que en determinados lugares.

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La energía de la biomasa es un tipo de emergía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.No se considera como energía de la biomasa, aunque podría incluirse en un sentido amplio, laenergía contenida en los alimentos suministrados a animales y personas, la cual es convertida en energía en estos organismos en un porcentaje elevado, en el proceso de la respiración celular.

Biomasa

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Energía marinaLa energía marina o energía de los mares (también denominada a veces energía de los océanos o energía oceánica ) se refiere a la energía renovable transportada por las olas del mar , las mareas , la salinidad y las diferencias de temperatura del océano. El movimiento del agua en los océanos del mundo crea un vasto almacén de energía cinética o energía en movimiento. Estaenergía se puede aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el transporte y la industria.El término energía marina abarca tanto la energía de las olas - la energía de las olas de superficiey la energía mareomotriz - obtenida a partir de la energía cinética de grandes cuerpos de agua en movimiento. La energía eólica cuesta-afuera suele confundirse como una forma de energía marina, pero es una energía eólica y por tanto derivada de la del viento , aunque el aerogeneradores se coloquen sobre el agua.Los océanos tienen una enorme cantidad de energía y están muy cerca a muchas, sino a lamayoría, de la concentraciones de población. Bastantes investigaciones muestran que la energía oceánica tiene el potencial de proporcionar una cantidad sustancial de nuevas energías renovables en todo el mundo.

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Energía de las corrientesLa energía de las corrientes marinas una forma de energía marina obtenida del aprovechamientode la energía cinética de las corrientes 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.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. 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.

• 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.

• 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.

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Energía azulLa energía azul o potencia osmótica es la energía obtenida por la diferencia en la concentración de la sal entre el agua de mar y el agua de río con el uso de la electrodiálisis inversa (o de la ósmosis) con membranas de iones específicos. El residuo en este proceso es agua salobre.La tecnología de la electrodiálisis inversa se ha probado en condiciones de laboratorio. Como en tecnologías comunes, el costo de la membrana era un obstáculo. Una membrana nueva, barata, basada en un plástico eléctricamente modificado del polietileno, le ha dado una nueva oportunidad para su uso comercial.En los Países Bajos, por ejemplo, más de 3300 m³ de agua dulce por segundo desembocan en el mar como promedio. El potencial energético es por lo tanto de 3300 MW, suponiendo 1 MW/M³ de salida de agua fresca por segundo.Un módulo con una capacidad de 250 kilovatios tiene el tamaño de un contenedor.En 2005 una planta de 50 kilovatios está situada en un sitio de prueba costero en Harlingen, los Países Bajos.

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Energía maremotérmicaLa energía maremotérmica (también conocida como Ocean Thermal Energy Conversion,conversión de energía térmica oceánica, abreviadamente OTEC u OTE) es un tipo de energía renovable que utiliza las diferencias entre las aguas oceánicas profundas, más frías, y las superficiales, más calidas, para mover una máquina térmica y producir trabajo útil, generalmente en forma de electricidad. Fue originalmente concebida por el físico francés Arsène d'Arsonval. Hasta ahora ha tenido el problema del rendimiento, pero los nuevos diseños en intercambiadores y otros dispositivos térmicos hacen que éste se aproxime al máximo teórico.

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Energía de las olasLa energía undimotriz, a veces llamada 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.Algunos sistemas 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.

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Energía maremotérmica

Energía azul