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Fernando Gilbes Santaella, Ph.D.Departamento de GeologiaCentro CoHemisUPR - Recinto de Mayagü[email protected] / cohemis.uprm.edu
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EL PLANETA AZULEL PLANETA AZUL
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EL AGUA EN LA TIERRAEL AGUA EN LA TIERRA
0.1%
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Ciclo HidrológicoCiclo Hidrológico
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HIDROELECTRICIDADHIDROELECTRICIDADEs una fuente de energia renovable con la
cual se genera electricidad a traves de “hidropotencia” (hydropower), que es la fuerzaproducida por el movimiento del agua.
No genera desperdicios y no produce dioxidode carbono (CO2) que altere los gases de invernadero.
Produce cerca de 715,000 MWe o el 19% de la electricidad mundial, lo que representasobre el 63% del total de electricidad de fuentes renovables (estimado del 2005).
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MODOS DE GENERAR ENERGIA CON AGUAMODOS DE GENERAR ENERGIA CON AGUA
RUEDAS DE AGUA-usadas por cientos (miles?) de años para generar potencia para diversos usos, como mover maquinaria.
HIDROELECTRICAS-usualmente se refiere a plantasinstaladas en embalses o rios.
SIN REPRESAS-captura la energia cinetica (de movimiento) en rios y oceanos.
DE MAREA-captura la energia de mareas en direccionhorizontal o vertical.
DE OLAS-usa la energia en las olas.
OCEANOTERMAL-diferencias en temperatura del agua.
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RUEDAS DE AGUARUEDAS DE AGUA
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RUEDAS DE AGUARUEDAS DE AGUA
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RUEDAS DE AGUARUEDAS DE AGUA
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HIDROELECTRICASHIDROELECTRICAS
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HIDROELECTRICASHIDROELECTRICAS
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HIDROELECTRICASHIDROELECTRICAS
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SIN REPRESASSIN REPRESAS
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ENERGIA DE MAREAENERGIA DE MAREA
La marea es el flujo y reflujo (vertical y horizontal) de las aguas debido a la atracción gravitacional del sistema Sol-Tierra-Luna
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Marine Current Turbines (MCT)Marine Current Turbines (MCT)
Provisto por Dr. Jorge Capella
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ENERGIA DE MAREAENERGIA DE MAREALos requisitos básicos para la generación costo-efectiva de energía eléctrica a partir de la energía cinética de las corrientes mareales, utilizando la tecnología de MCT, son una velocidad pico promedio que exceda los 2.25 a 2.5 m/s (4.5 a 5 nudos) y una profundidad de 20 – 30 m.Provisto por Dr. Jorge Capella
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ENERGIA DE MAREAENERGIA DE MAREA
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SURFACE OCEAN CURRENTS
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ENERGIA DE CORRIENTES Y OLASENERGIA DE CORRIENTES Y OLAS
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Tecnología DisponibleTecnología DisponibleAquaBuOY
–250 kW pico–6 m diámetro–30 m longitud
Información de Dr. Lionel R. Orama-Exclusa
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Tecnología DisponibleTecnología DisponibleMcCabe Wave Pump
–400 kW pico–40 m longitud–5 m ancho
Información de Dr. Lionel R. Orama-Exclusa
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Tecnología DisponibleTecnología DisponibleOscillating Water Column
–500 kW pico–15 m profundidad
Información de Dr. Lionel R. Orama-Exclusa
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Tecnología DisponibleTecnología DisponiblePelamis
–750 kW pico–130 m longitud, 3.5 m diámetro
Información de Dr. Lionel R. Orama-Exclusa
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PROTOTIPOS PROTOTIPOS
PELAMISPELAMISStingrayStingray
TidelSMD
Hydrovi
TidelSMD
HydroviProvisto por Dr. Eduardo I. Ortiz-Rivera
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PROTOTIPOS PROTOTIPOS
WAVEDRAGONWAVEDRAGON
MARINE CURRENT TURBINEMARINE CURRENT TURBINE
MICROTURBINEMICROTURBINEProvisto por Dr. Eduardo I. Ortiz-Rivera
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La OportunidadLa Oportunidad Ninguno de estos métodos ha
probado ser el óptimo Todos están en etapa de
investigación y desarrollo Hay muchas otras maneras de
convertir el movimiento de las olas
Información de Dr. Lionel R. Orama-Exclusa
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http://www.greenjobs.com/Public/images/world-hydropower.gif
The generation of hydroelectric power increased by 366 billion kilowatthoursbetween 1992 and 2001, or at an average annual rate of 1.7 percent.
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PAISES CON MAYOR CAPACIDAD HIDROELECTRICA
PAISES CON MAYOR CAPACIDAD HIDROELECTRICA
Country Annual HydroelectricEnergy Production
(TW/year)Installed Capacity (GW) Load
Factor
China 486.7 145.26 0.37
Canada 350.3 88.974 0.59
Brazil 349.9 69.080 0.56
USA 291.2 79.511 0.42
Russia 157.1 45.000 0.42
Norway 119.8 27.528 0.49
India 112.4 33.600 0.43
Japan 95.0 27.229 0.37
Sweden 61.8 ‐ ‐
France 61.5 25.335 0.25
Tabla provista por Dr. Eduardo I. Ortiz-Rivera
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NUEVAS CONSTRUCCIONESNUEVAS CONSTRUCCIONES
Name Maximum capacity Country Construction
startedCompletion
dateThree Gorges
Dam 22,500 MW China December 14 1994 2009
Xiluodu Dam 12,600 MW China December 26 2005 2015
BoguchanDam 3,000 MW Russia 1980 2012
Chapetón 3,000 MW ArgentinaTocoma
(Manuel Piar) 2,160 MW Venezuela 2004 2014
Lower Subansiri
Dam2,000 MW India 2005 2009
Tabla provista por Dr. Eduardo I. Ortiz-Rivera
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The Three Gorges Dam project in Hubei, China, is the world's largest hydroelectric generating system.The Three Gorges Dam project in Hubei, China, is the world's largest hydroelectric generating system.
Three Gorges Dam
Gezhouba Dam
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Generación de Electricidaden U.S. (2008)
Generación de Electricidaden U.S. (2008)
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Energía con Agua en PREnergía con Agua en PR
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38 embalses – 16 grandes (represa > 100 ft de altura)– 4 intermedios (40-100 ft)– 10 pequeños (25-40 ft)– 7 sedimentados– 1 construcción Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Mundialmente, Puerto Rico es el sexto país con más densidad de represas por milla cuadrada
0
5
10
15
20
25
30
país
repr
esas
por
mi2
(/ 10
00)
Puerto Rico
Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,50018
9519
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4519
5519
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7519
8519
9520
05
año
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va
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0 población, millones de habitantes
capacidad hidroeléctrica capacidad termoeléctricapoblación
Desde 1956, la energía termoeléctrica se convirtió en la fuente principal de energíaen Puerto Rico
Desde 1956, la energía termoeléctrica se convirtió en la fuente principal de energíaen Puerto Rico Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Sistemas Hidroeléctricos ActivosSistemas Hidroeléctricos ActivosDos Bocas Caonillas Icacos y Rio Blanco
Yauco Garzas Toro Negro Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Sistemas Hidroeléctricos InactivosSistemas Hidroeléctricos InactivosIsabela Comerio
Carite PatillasObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Carite; 1913
http://www.lagos-plantas-hidro.com Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Comerio 1; 1907
http://www.lagos-plantas-hidro.comObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
![Page 40: Fernando Gilbes Santaella, Ph.D. - aceer.uprm.eduaceer.uprm.edu/pdfs/pres_FGilbes_inter11.pdf · MODOS DE GENERAR ENERGIA CON AGUA RUEDAS DE AGUA-usadas por cientos (miles?) de años](https://reader038.fdocuments.mx/reader038/viewer/2022103108/5bb2493109d3f25d0f8bbfbb/html5/thumbnails/40.jpg)
Comerio Il; 1913
http://www.lagos-plantas-hidro.comObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
![Page 41: Fernando Gilbes Santaella, Ph.D. - aceer.uprm.eduaceer.uprm.edu/pdfs/pres_FGilbes_inter11.pdf · MODOS DE GENERAR ENERGIA CON AGUA RUEDAS DE AGUA-usadas por cientos (miles?) de años](https://reader038.fdocuments.mx/reader038/viewer/2022103108/5bb2493109d3f25d0f8bbfbb/html5/thumbnails/41.jpg)
Icacos; 1929
http://www.lagos-plantas-hidro.comObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Guineo; 1931http://www.lagos-plantas-hidro.com
Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Matrullas; 1934
http://www.lagos-plantas-hidro.com
Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Dos Bocas; 1942
http://www.lagos-plantas-hidro.comObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Garzas; 1943
http://www.lagos-plantas-hidro.com
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Caonillas; 1948
http://www.lagos-plantas-hidro.com Obtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Guajataca; 1928
http://www.lagos-plantas-hidro.comObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Lucchetti; 1952
http://www.lagos-plantas-hidro.comObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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Guayo; 1956
http://www.lagos-plantas-hidro.comObtenido de Jorge R. Ortiz-Zayas
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OTRA MODALIDAD ES A TRAVES DE LA CONVERSION DE ENERGIA TERMAL DEL
OCEANO (OTEC EN INGLES)
OTRA MODALIDAD ES A TRAVES DE LA CONVERSION DE ENERGIA TERMAL DEL
OCEANO (OTEC EN INGLES)
• Idea: 1881, Jacques Arsene d'Arsonval• Georges Claude – 1930 – Cuba – 22 kW• USA – 1979 – Mini-OTEC• Planta piloto 210 kW 1993-1998
Provisto por Dr. Jorge Capella
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Conversión de Energía Oceano-TermalOcean Thermal Energy Conversion (OTEC)
Conversión de Energía Oceano-TermalOcean Thermal Energy Conversion (OTEC)
Depende de la diferencia en temperatura entre las aguas superficiales (calientes, 24-30 C) y masas de agua profundas (frías, 4-5C) = t
La tecnología actual requiere un t mínimo de aproximadamente 20C entre la capa mixta y 1000 metros de profundidad.
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Best Location for OTEC in PRBest Location for OTEC in PR
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EN RESUMEN …EN RESUMEN … Puerto Rico tiene un alto potencial
para generar energía con agua.
Además cuenta con los recursostécnicos y humanos para hacerlo.
Solo nos falta la voluntad social y política para tener una visión de futuro acerca de este tema.
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http://aceer.uprm.eduhttp://aceer.uprm.edu
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¡MUCHAS GRACIAS!
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