EnergasQue es la Energa Fuentes y Tipos de Energa Energas Fsiles

Gas Natural Petrleo Carbn Energas renovables

Energa Solar Trmica Fotovoltaica Energa Elica Energa hidroelctrica Energa de las olas Energa termomarina Energa mareomotriz Biomasa Biogs Biodiesel Alcoholes Leas y bagazos Geotrmica Bioenerga Energa Nuclear Futuro de las Energas

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/paginaprincipal.html pueden sacar graficos

de aqu se

IntroduccinLa energa es la fuerza vital de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminacin de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeracin de nuestras casas, el transporte de personas y mercancas, la obtencin de alimento y su preparacin, el funcionamiento de las fbricas, etc. Hace poco ms de un siglo las principales fuentes de energa eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenio humano tambin haba desarrollado algunas mquinas con las que aprovechaba la fuerza hidrulica para moler los cereales o preparar el hierro en las ferreras, o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolucin vino con la mquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnologa han cambiado, drsticamente, las fuentes de energa que mueven la moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un pas est ligado a un

creciente consumo de energa de combustibles fsiles como el petrleo, carbn y gas natural. Seguramente uno de los grandes retos del siglo XXI ser la capacidad de los Estados para mantener una seguridad del suministro energtico compatible con una sostenibilidad ambiental y econmica. Es un verdadero reto energtico. En los ltimos 100 aos nuestra disponibilidad energtica y el crecimiento econmico han sido posibles, en gran medida, por el uso de la energa fsil. Energa abundante, de fcil disponibilidad, transporte y barata. Pero la situacin actual, demostrada de forma irrefutable por los cientficos, obligan a una intervencin urgente. Las ltimas investigaciones han confirmado la realidad del cambio climtico global y hay una clara evidencia que las previsiones iniciales se estn acelerando. El sector energtico es el responsable del 80 % de las emisiones de gases de efecto invernadero en Europa. Es un impacto muy significativo pese a los esfuerzos en mejorar la eficiencia energtica en la produccin de electricidad y calor, aadiendo la participacin, modesta, de las fuentes de energas renovables. Las alternativas y modelos son discutibles, desde planteamientos basados en 100% de energa renovable, modelos de electrificacin del transporte, generacin elctrica nuclear o el confiar en nuevas fuentes vectores energticos en desarrollo. Unidades de energa La energa se manifiesta realizando un trabajo. Por eso sus unidades son las mismas que las del trabajo. En el SI (Sistema Internacional de Unidades) la unidad de energa es el julio. Se define como el trabajo realizado cuando una fuerza de 1 newton desplaza su punto de aplicacin 1 metro. En la vida corriente es frecuente usar la calora. 1 Kcal = 4,186 103 julios. Las Caloras con las que se mide el poder energtico de los alimentos son en realidad Kilocaloras (mil caloras). Para la energa elctrica se usa el kilovatio-hora. Es el trabajo que realiza una mquina cuya potencia es de 1 KW durante 1 hora. 1 KW-h = 36105 J Cuando se estudian los combustibles fsiles como fuente de energa se usan dos unidades: tec (tonelada equivalente de carbn): es la energa liberada por la combustin de 1 tonelada de carbn (hulla) 1 tec = 29,3 109 J tep (tonelada equivalente de petrleo): es la energa liberada por la combustin de 1 de crudo de petrleo. 1 tep = 41,84 109 J

FUENTES DE ENERGIALas fuentes de energa son elaboraciones naturales ms o menos complejas de las que el hombre puede extraer energa para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo el viento, el agua, el sol etc. Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubri el fuego para calentarse y asar los alimentos , pasando por la Edad Media en la que construa molinos de viento para moler el trigo, hasta la poca moderna en la que se puede obtener energa elctrica fisionando el tomo ,el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energa de las que sacar algn provecho para nuestros das, han sido los combustibles fsiles; por un lado el carbn para alimentar las mquinas de vapor industriales y de traccin ferrocarril as como los hogares, y por otro, el petrleo y sus derivados en la industria y el

transporte (principalmente el automvil), si bien stas convivieron con aprovechamientos a menor escala de la energa elica, hidrulica, la biomasa.

Qu es la energa fsil. La energa fsil se obtiene de la combustin de ciertas sustancias que se produjeron en el subsuelo a partir de la acumulacin de residuosen formade compuestos de carbono, procedentes de plantas, animales y de seres vivos que vivieron hace millones de aos. El carbono fue el primer tipo de combustible fsil en ser utilizado como energa comercial, despus siguieron el petrleo y el gas natural, ste ltimo est compuesto por metano, y corresponde a la fraccin ligera de hidrocarburos, lo cul se encuentra en los yacimientos en forma gaseosa. El carbono se forma por la descomposicin de materia vegetal, cuando se compacta y calienta con el tiempo se transforma en carbn. Es muy abundante en comparacin con otros combustibles fsiles. El petrleo es un lquido oleoso, que se forma por restos marinos depositados en el fondo del mar, y que a travs de los aos se transforman qumicamente debido al calor, presin, etc. Las refineras e industrias petroqumicas extraen el petrleo para diferentes usos, adems de extraer de l propano, butano, gasolina, keroseno, gasleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbn de coque, etc. La combustin fsil es un recurso no renovable, no se repone con procesos biolgicos, en algn momento se acabar y ser necesario millones de aos de evolucin y la descomposicin similar para volver a tener energa fsil. Las ventajas del combustible fsil son: -fcil de extraer. -gran disponibilidad y continuidad. -es barata Qu es la energa fsil?

Conocemos muy bien la energa fsil, tambin llamada combustible fsil. Son bsicamente 3 sus generadores: el petroleo, el carbn y gas natural

(compuesto bsicamente de gas metano). Estos combustibles se forman tras la descomposicin de plantas y animales durante millones de aos. Podemos deducir fcilmente que nos encontramos ante una energa NO renovable. Que significa energa NO renovable? Energa NO renovable significa que son fuentes de energa procedentes de la naturaleza en cantidades limitadas, es decir que se acabarn en algn momento, y tomar millones de ao su regeneracin. Los combustibles fsiles o la energa nuclear son consideradas energas no renovables. Qu hay de malo con los combustibles fsiles? El carbono que compone este tipo de combustibles, al quemarse, pasa directamente a la atmsfera en forma de dixido de carbono. El dixido de carbono es el principal causante del efecto invernadero. El uso de este tipo de combustibles produce todo tipo de gases que contaminan la atmsfera y son txicos para la vida. Estos gases contaminan el medio ambiente, y lo peor de todo es que son empleados en prcticamente TODO en nuestra vida diaria. Mires donde mires, desde la ropa que vistes hasta la luz que te ilumina, casi todo utiliza este tipo de energa o algn derivado. Qu es el efecto invernadero?

Bsicamente el efecto invernadero es el resultado de energa solar que no ha vuelto al espacio. La tierra constantemente recibe energa directamente del sol. El sol y la posicin de la tierra en este sistema solar son los que permiten la vida tal como la conocemos. De encontrarnos ms cerca al sol (el caso de Venus) nos quemaramos vivos, y de estar ms lejos (como Marte) nos congelaramos. Este equilibrio es el causante de nuestra vida, de que exista el agua, de que existan los vegetales, animales, y la mayora de las formas de vida. El dixido de carbono liberado por las plantas que procesan los combustibles fsiles, as como nosotros, sus usuarios, dndoles un uso indiscriminado, somos los causantes de este fenmeno. Nuestro sistema econmico actual, nuestro ritmo de vida y el acelerado crecimiento de la poblacin humana son los principales causantes de este Efecto Invernadero.

Lamentablemente detrs de todo esto se encuentra el dinero y un montn de gente inescrupulosa a la cual realmente les importa muy poco que la gente padezca de cncer en la piel, o el derretimiento de los glaciales y el deterioro evidente de la tierra. Les importa muy poco que un huracn termine con tu familia, o que un terremoto destruya todo lo que construiste en tu vida o que un tsunami acabe con toda una nacin. No les import, no les importa, y lamentablemente no les importar. Por eso es hora de despertar! Es hora de decir NO a las energas fsiles. Nosotros somos sus usuarios!, nosotros movemos esa economa, somos nosotros los que debemos decir BASTA!. Que significa decirle NO a las energas fsiles?

Este mensaje va dirigido a ti, que llegaste a este prrafo, a ti que estas comprometido con la vida, a ti que te preocupa tu familia, tus hijos, y los hijos de tus hijos. A ti que te preocupa todo lo que a los que mueven este mundo no les interesa en lo ms mnimo. Est por suceder un cambio, un cambio que nos afectar directamente a todos. La tierra es muy sabia, y necesita limpiarse de su peor enemigo. Y que va a pasar contigo cuando esto suceda? cuan preparados estamos? cuan preparada est tu familia y los seres que amas?. El cambio comienza con nosotros, comienza por decirle NO a las energas fsiles. No, no lo veas como algo imposible, no te estoy pidiendo que tires tu viejo coche y compres uno elctrico, ni que tires toda tu ropa y uses una 100% natural. Este tipo de energa est TAN arraigada en nosotros que si fuera eliminada nos quedaramos sin nada de lo que conocemos hoy. Tal ves de eso se trate el cambio. As que comienza a preguntarte que puedo hacer yo para frenar esta locura? que puedo hacer yo para ayudar a la tierra, y por ende a mi mismo, a mis hijos, a mi familia? hay alguna alternativa a este tipo de energas?, ese es el cambio que te pido, y este comienza por preguntas. Que puedo..? Como hago? Las respuestas llegarn solo si primero formulas las preguntas, y la accin llegar cuando tengas las respuestas. Comienza a preguntarte hoy!, cada pregunta, cada respuesta y cada accin es un granito de arena, y con tu granito de arena afectaras a todo el que te rodea una semilla ser plantada, y te aseguro que crecer, y mucho, y cuando lo haga vers cuan grande puede ser un granito de arena El cambio debe comenzar hoy, con una pregunta: que puedo hacer para cambiar? la respuesta llegar cuando formules la pregunta, y desencadenar cientos de preguntas ms. Te aseguro que todas tendrn respuesta, solo debemos comenzar.

Ventajas y Desventajas de las Energas Renovables

Energas ecolgicas Las fuentes de energa renovables son distintas a las de combustibles fsiles o centrales nucleares debido a su diversidad y abundancia. Se considera que el Sol abastecer estas fuentes de energa (radiacin solar, viento, lluvia, etc.) durante los prximos cuatro mil millones de aos. La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes de energa renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean fsiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dixido de carbono adicional, salvo los necesarios para su construccin y funcionamiento, y no presentan ningn riesgo suplementario, tales como el riesgo nuclear. No obstante, algunos sistemas de energa renovable generan problemas ecolgicos particulares. As pues, los primeros aerogeneradores eran peligrosos para los pjaros, pues sus aspas giraban muy deprisa, mientras que las centrales hidroelctricas pueden crear obstculos a la emigracin de ciertos peces, un problema serio en muchos ros del mundo (en los del noroeste de Norteamrica que desembocan en el Ocano Pacfico, se redujo la poblacin de salmones drsticamente). Un problema inherente a las energas renovables es su naturaleza difusa, con la excepcin de la energa geotrmica la cual, sin embargo, slo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentes calientes y los giseres. Puesto que ciertas fuentes de energa renovable proporcionan una energa de una intensidad relativamente baja, distribuida sobre grandes superficies, son necesarias nuevos tipos de centrales para convertirlas en fuentes utilizables. Para 1.000 kWh de electricidad, consumo anual per cpita en los pases occidentales, al propietario de una vivienda ubicada en una zona nublada de Europa debe instalar ocho metros cuadrados de paneles fotovoltaicos (suponiendo un rendimiento energtico medio del 12,5%). Sin embargo, con cuatro metros cuadrados de colector solar trmico, un hogar puede obtener gran parte de la energa necesaria para el agua caliente sanitaria aunque, debido al aprovechamiento de la simultanidad, los edificios de pisos pueden conseguir los mismos rendidmientos con menor superficie de colectores y, lo que es ms importante, con mucha menor inversin por vivienda. Irregularidad La produccin de energa elctrica permanente exige fuentes de alimentacin fiables o medios de almacenamiento (sistemas hidrulicos de almacenamiento por bomba, bateras, futuras pilas de combustible de hidrgeno, etc.). As pues, debido al elevado coste del almacenamiento de la energa, un pequeo sistema autnomo resulta raramente econmico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexin a la red de energa implica costes ms elevados. Fuentes renovables contaminantes En lo que se refiere a la biomasa, es cierto que almacena activamente el carbono del dixido de carbono, formando su masa con l y crece mientras libera el oxgeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con el oxgeno, formando de nuevo dixido de

carbono. Tericamente el ciclo cerrado arrojara un saldo nulo de emisiones de dixido de carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustin fijadas en la nueva biomasa. Por otro lado, tambin la biomasa no es realmente inagotable, aun siendo renovable. Su uso solamente puede hacerse en casos limitados. Existen dudas sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masa vegetal necesaria si esta fuente se populariza, lo que se est demostrando con el aumento de los precios de los cereales debido a su aprovechamiento para la produccin de biocombustibles. Por otro lado, todos los biocombustibles producen mayor cantidad de dixido de carbono por unidad de energa producida que los equivalentes fsiles. La energa geotrmica no solo se encuentra muy restringida geogrficamente sino que es considerada contaminante. Esto debido a que la extraccin de agua subterrnea a alta temperatura genera el arrastre a la superficie de sales y minerales no deseados y txicos. La principal planta geotrmica se encuentra en la Toscana, cerca de la ciudad de Pisa y es llamada Central Geotrmica de Larderello. Una imagen de la central en la parte central de un valle y la visin de kilmetros de caeras de un metro de dimetro que van hacia la central trmica muestran el impacto paisajstico que genera. En Argentina la principal central fue construida en la localidad de Copahue y en la actualidad se encuentra fuera de funcionamiento la generacin elctrica. El surgente se utiliza para calefaccin distrital, calefaccin de calles y aceras y baos termales. Diversidad geogrfica La diversidad geogrfica de los recursos es tambin significativa. Algunos pases y regiones disponen de recursos sensiblemente mejores que otros, en particular en el sector de la energa renovable. Algunos pases disponen de recursos importantes cerca de los centros principales de viviendas donde la demanda de electricidad es importante. La utilizacin de tales recursos a gran escala necesita, sin embargo, inversiones considerables en las redes de transformacin y distribucin, as como en la propia produccin. Administracin de las redes elctricas Si la produccin de energa elctrica a partir de fuentes renovables se generalizase, los sistemas de distribucin y transformacin no seran ya los grandes distribuidores de energa elctrica, pero funcionaran para equilibrar localmente las necesidades de electricidad de las pequeas comunidades. Los que tienen energa en excedente venderan a los sectores deficitarios, es decir, la explotacin de la red debera pasar de una gestin pasiva donde se conectan algunos generadores y el sistema es impulsado para obtener la electricidad descendiente hacia el consumidor, a una gestin activa, donde se distribuyen algunos generadores en la red, debiendo supervisar constantemente las entradas y salidas para garantizar el equilibrio local del sistema. Eso exigira cambios importantes en la forma de administrar las redes. Sin embargo, el uso a pequea escala de energas renovables, que a menudo puede producirse in situ, disminuye la necesidad de disponer de sistemas de distribucin de electricidad. Los sistemas corrientes, raramente rentables econmicamente, revelaron que un hogar medio que disponga de un sistema solar con almacenamiento de energa, y paneles de un tamao suficiente, slo tiene que recurrir a fuentes de electricidad exteriores algunas horas por

semana. Por lo tanto, los que abogan por la energa renovable piensan que los sistemas de distribucin de electricidad deberan ser menos importantes y ms fciles de controlar. La integracin en el paisaje Un inconveniente evidente de las energas renovables es su impacto visual en el ambiente local. Algunas personas odian la esttica de los generadores elicos y mencionan la conservacin de la naturaleza cuando hablan de las grandes instalaciones solares elctricas fuera de las ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra encanto en la vista de los viejos molinos a viento que, en su tiempo, eran una muestra bien visible de la tcnica disponible. Otros intentan utilizar estas tecnologas de una manera eficaz y satisfactoria estticamente: los captadores solares fijos pueden duplicar las barreras anti-ruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles y podran incluso ser sustituidos completamente por captadores solares, clulas fotovoltaicas amorfas que pueden emplearse para teir las ventanas y producir energa, etc.

Todo lo que vemos a nuestro alrededor se mueve o funciona debido a algn tipo o fuente de energa, lo cual nos demuestra que la energa hace que las cosas sucedan. Si es de da, el Sol nos entrega energa en forma de luz y de calor. Si es de noche, los focos usan energa elctrica para iluminar. Si ves pasar un auto, piensa que se mueve gracias a la gasolina, un tipo de energa almacenada. Nuestros cuerpos comen alimentos, que tienen energa almacenada. Usamos esa energa para jugar, estudiar... para vivir. Desde una perspectiva cientfica, podemos entender la vida como una compleja serie de transacciones energticas, en las cuales la energa es transformada de una forma a otra, o transferida de un objeto hacia otro. Pensemos, por ejemplo, en un duraznero. El rbol absorbe luz energa de la radiacin solar, convirtiendo la energa luminosa en energa potencial qumica almacenada en enlaces qumicos. Luego utiliza esta energa para producir hojas, ramas y frutos. Cuando un durazno, "lleno" de energa potencial qumica, se cae del rbol al suelo, su energa de posicin (almacenada como energa potencial gravitacional) se transforma en energa cintica, la energa del movimiento, a medida que cae. Cuando el durazno golpea el suelo, la energa cintica se transforma en calor (energa calrica) y sonido (energa acstica). Cuando alguien se come el durazno, ese organismo transforma su energa qumica almacenada en el movimiento de unos msculos (entre otras cosas)... Con las mquinas y las fuentes energticas sucede lo mismo. El motor de un auto, por ejemplo, transforma la gasolina (que contiene energa qumica almacenada hace mucho tiempo por seres vivos) en calor. Luego transforma ese calor en, por ejemplo, energa cintica. Qu tienen en comn todos los ejemplos que hemos dado? Dos cosas: la transformacin (de una energa en otra) y la transferencia (la energa pasa de un objeto hacia otro).

El principio crucial y subyacente en estas series de transformaciones de energa (y en todas las transacciones energticas) es que la energa puede cambiar su forma, pero no puede surgir de la nada o desaparecer. Si sumamos toda la energa que existe despus de una transformacin energtica, siempre terminaremos con la misma cantidad de energa con la que comenzamos, pese a que la forma puede haber cambiado. Este principio es una de las piedras angulares de la fsica, y nos permite relacionar muchos y muy diversos fenmenos. En qu se parecen una pelota de ftbol impulsada por una patada, a la llama de una vela? Cmo podemos comparar cualquiera de ellos con un baln de gas, o con el sndwich que te comiste al almuerzo? La energa cintica de la pelota, la energa calrica de la llama, la energa potencial qumica del gas y el sndwich pueden medirse y ser todas transformadas y expresadas en trabajo, en "hacer que algo suceda". Este es un paso hacia el entendimiento y la comprensin de la unidad esencial de la Naturaleza. Fuentes energticas En la naturaleza existen diversas fuentes de energa; esto es, elementos o medios capaces de producir algn tipo de energa. Como fuentes, capaces de producir algn tipo de energa, tenemos algunas que se presentan como agotables o no renovables: el carbn, el petrleo, el gas natural, la fuerza interna de la tierra (fuente geotrmica de energa), los ncleos atmicos (fuente nuclear de energa). Hay otras fuentes capaces de producir energa y que se presentan como inagotables o renovables: ros y olas (fuente hidrulica de energa, Ver Energa hidrulica), el sol (fuente solar de energa, Ver Energa solar), el viento (fuente elica de energa, Ver Energa elica.), las mareas (fuente mareomotriz de energa, Ver Energa del mar), la biomasa (fuente orgnica de energa). Cualquiera de estas fuentes es capaz de producir alguno de los diferentes tipos o formas de energa que se conocen. Tipos o formas de energa 1.- Energa mecnica. 2.- Energa calrica o trmica 3.- Energa qumica. 4.- Energa radiante o lumnica 5.- Energa elctrica o electricidad. 6.- Energa nuclear. 7.- Energa magntica

8.- Energa metablica. Si intentamos una definicin de energa, y concordamos en que energa es todo aquello que puede hacer cambiar las propiedades de la materia, en un continuo de transformaciones, entenderemos por qu se llama energa tanto a las fuentes como a los tipos de ella. As, se habla comnmente de energa hidrulica o hidroelctrica para referirse a la energa elctrica que proviene de una fuente hdrica (ros, embalses y, eventualmente, olas), que son tales debido a la energa mecnica almacenada en las aguas, las cuales al moverse o caer transforman su propia energa potencial en energa cintica. La energa mecnica es la empleada para hacer mover a otro cuerpo. sta se divide a su vez en dos energas: la energa potencial (es la que poseen los cuerpos debido a la posicin en que se encuentran, es decir un cuerpo en altura tiene ms energa potencial que un cuerpo en la superficie del suelo) y energa cintica (es la que poseen los cuerpos debido a su velocidad). Un tipo de energa potencial muy conocido es el de la energa potencial hidrulica que es la que se obtiene de la cada del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidrulicas o turbinas. En esta categora podra incluirse tambin la energa del mar, que se puede obtener del movimiento de sus aguas, ya sea como olas o como mareas. (Ver Energa del mar.) (Ver: Energa elica) Energa calrica o trmica: es la que se trasmite entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. El calor es la vibracin de molculas de un cuerpo. La vibracin es movimiento. Unos de los fines para que se utiliza la energa calrica es para causar movimiento de diversas mquinas. Energa calrica. El calor es energa en trnsito, que se hace evidente cuando un cuerpo cede calor a otro para igualar las temperaturas de ambos. En este sentido, los cuerpos ceden o ganan calor, pero no lo poseen. Todo el calor proviene directa o indirectamente del sol. Cuando se aprovecha directamente este calor a travs de ingeniosos aparatos que lo almacenan y transforman en algn tipo de trabajo, se habla de energa solar. (Ver Energa solar) Los procesos fsicos por los que se produce la transferencia de calor son la conduccin, la radiacin y la conveccin. La conduccin requiere contacto fsico entre los cuerpos o las partes de un cuerpo que intercambian calor, pero en la radiacin no hace falta que los cuerpos estn en contacto ni que haya materia entre ellos. La conveccin se produce a travs del movimiento de un lquido o un gas en contacto con un cuerpo de temperatura diferente. (Ver, adems, Energa geotrmica) La energa qumica es la que generan los alimentos y los combustibles, o, ms exactamente, la contenida en las molculas qumicas y que se desarrolla en una reaccin qumica. Conocemos el resultado del alimento en nuestro cuerpo: desarrollamos energa para realizar

diferentes trabajos. La energa procedente del carbn, de la madera, del petrleo y del gas en combustin, hace funcionar motores y proporciona calefaccin. La energa radiante o lumnica es aquella que ms frecuentemente vemos en forma de luz y que nos permite ver las cosas alrededor de nosotros. Se propaga en todas las direcciones, se puede reflejar en objetos y puede pasar de un material a otro. La luz proviene de los cuerpos llamados fuentes o emisores. Llena el Universo, emitida por el Sol y por todas las estrellas que son fuentes luminosas naturales (igual como lo son el fuego y algunos insectos como las lucirnagas). Sobre la Tierra, las plantas verdes se mantienen vivas gracias a la energa radiante del Sol, e incluso la vida de los animales entre ellos el hombre depende de esta energa. Adems de la luz, las ondas de radio, los rayos X, los rayos ultravioleta, son formas de energa radiante invisibles, utilizadas por el hombre. Existen tambin fuentes luminosas artificiales (las ampolletas, los tubos fluorescentes y las linternas). El hombre ha ideado diferentes formas para utilizar la energa luminosa que proviene del sol. Algunas de ellas son los colectores solares y espejos curvos especiales, que se utilizan en calefaccin y para generar energa elctrica. La energa solar tiene la ventaja de no contaminar. Energa elctrica (o electricidad): es la que se produce por el movimiento de electrones a travs de un conductor. Se divide a su vez en energa magntica (energa de los imanes), esttica y corriente elctrica. La electricidad es una forma de energa que se puede trasmitir de un punto a otro. Todos los cuerpos presentan esta caracterstica, propia de las partculas que lo forman, pero algunos la transmiten mejor que otros. Los cuerpos, segn su capacidad de trasmitir la electricidad, se clasifican en conductores y aisladores. Conductores son aquellos que dejan pasar la electricidad a travs de ellos. Por ejemplo, los metales. Aisladores son los que no permiten el paso de la corriente elctrica. Centrales elctricas Son instalaciones que transforman en energa elctrica, la energa mecnica que produce una cada de agua (centrales hidroelctricas), o energa calrica o trmica, que se produce por la combustin de carbn o gas natural (centrales termoelctricas). La energa nuclear o atmica es la que procede del ncleo del tomo, la ms poderosa conocida hasta el momento. Se le llama tambin energa atmica, aunque este trmino en la actualidad es considerado incorrecto. Esta energa se obtiene de la transformacin de la masa de los tomos de uranio, o de otros metales pesados.

Aunque la energa nuclear es la descubierta ms recientemente por el hombre, en realidad es la ms antigua: la luz del Sol y dems estrellas, proviene de la energa nuclear desarrollada al convertirse el hidrgeno en helio. Energa magntica: es aquella que est en los imanes y se produce porque los imanes estn cargados con cargas de electrones, generalmente positivas. Esto hace que si uno acerca algn cuerpo de metal que sea dador de electrones al imn, el primero seda el electrn y quede cargado con una carga opuesta al imn lo que implica la atraccin de los cuerpos. Hoy se conoce la naturaleza del magnetismo y es posible fabricar potentes imanes de distintos tamaos utilizando el acero. Los mejores estn hechos de aleaciones de acero especialmente ideadas para mantener las propiedades magnticas. Energa metablica: es aquella generada por los organismos vivos gracias a procesos qumicos de oxidacin como producto de los alimentos que ingieren.FUENTES Y TIPOS DE ENERGA Fuente Sol Viento Nombre Solar Elica Manifestacin Luminosa y calor Mecnica, elctrica Luminosa, qumica, elctrica y calor. Mecnica (potencial y cintica) Lumnica y calor Elctrica Elctrica Mecnica Qumica, elctrica y calor. Mecnica y sonora Usos Calor y luz Movimiento y electricidad Calor, luz y reaccin qumica Movimiento

Carbn, petrleo, De combustin gas natural de fsiles Cadas de agua Hidrulica

Desechos orgnicos Calor de la Tierra tomos Olas del mar Reacciones qumicas Sonido

Biomsica Geotrmica Nuclear y atmica Martima Qumica Sonora

Calor y luz Electricidad Electricidad Movimiento Reaccin qumica y electricidad Movimiento y sonido

TRANSFORMACIONES DE LA ENERGA

Energia Solar Termica Fotovoltaica

La energa solar se obtiene mediante la captacin de la radiacin emitida por el sol. La cantidad de radiacin solar recibida depende de numerosos factores aunque nuestro pas se encuentra en una situacin ventajosa respecto a otros por su especial climatologa, con un

elevado nmero de horas de sol percibidas anualmente. Las condiciones climticas son idneas, 4kWh/m2 de energa solar de media por ao. A pesar de ello, es necesario destacar que la emisin de radiaciones solares es un proceso con grandes variaciones, en muchas ocasiones no previsibles, que conllevan cambios bruscos. Adems las necesidades de calor son inversamente proporcionales a la cantidad de radiacin solar emitida, con exceso de radiacin en verano y escasez en invierno, que es cuando la necesidad de calor es mayor.

Para que el uso de la energa solar sea una alternativa energtica viable es preciso garantizar el suministro necesario mediante una mejora de los sistemas de captacin, acumulacin y distribucin. El nivel tcnico actual de dichos sistemas es muy elevado habindose desarrollado grandes avances en todos los campos. Se puede afirmar que las posibilidades tcnicas de la energa solar estn en un orden muy superior al aprovechamiento actual que se est haciendo de este tipo de energa. Adems, la energa solar puede perfectamente ser complementada con otras energas renovables o convencionales lo que hara que se redujesen las necesidades de acumulacin en perodos de escasa radiacin solar. La energa solar se puede aprovechar de dos formas diferentes, o bien de una manera directa, aprovechando la generacin de calor mediante captadores o colectores trmicos , o bien transformndola en energa elctrica gracias a los paneles fotovoltaicos. Estas dos formas de aprovechamiento determinan los dos tipos de energa solar : Energa Solar Trmica y Energa Solar fotovoltaica. Estos dos tipos de energa solar tienen procesos de desarrollo muy diferentes tanto en lo que se refiere a la tecnologa empleada como en lo relativo a su aplicacin posterior en los edificios. ENERGIA SOLAR TERMICA

La energa solar trmica aprovecha directamente la energa emitida por el sol. Su calor es recogido en colectores lquidos o de gas que son expuestos a la radiacin solar absorbiendo su calor y transmitindolo al fluido utilizado. Este calor acumulado se puede utilizar directamente o puede ser empleado para la generacin de electricidad, esta diferencia en el proceso nos permite distinguir entre los dos tipos de Energa Solar Trmica, dependiendo de si utilizan o no elementos mecnicos para conseguir el efecto trmico. Energa solar trmica pasiva La energa solar trmica pasiva nos permite producir energa sin necesidad de utilizar ningn medio mecnico. El proceso trmico pasivo es un proceso totalmente natural en el que el sol se emplea para el calentamiento del agua circulante por conductos o placas que posteriormente es utilizada para la climatizacin de ambientes o el agua caliente sanitaria, tanto a nivel domstico como industrial. El agua caliente se aprovecha directamente o se almacena en un depsito para su posterior uso.

La energa solar trmica es uno de los pilares de la Arquitectura Bioclimtica que utiliza los recursos solares combinados con parmetros de diseo y eleccin de materiales para conseguir el mximo confort ambiental con el menor consumo de energa. El coste de la instalacin de este tipo de energa no resulta elevado (puede suponer un 10% de sobrecoste en la instalacin) y se amortiza en poco tiempo debido al gran ahorro energtico que supone (hasta un 70% durante su vida til). Es la energa renovable con menor impacto en el medioambiente. En el horizonte del ao 2010 se proyecta duplicar la utilizacin de la energa solar pasiva y se sigue investigando a todos los niveles para su futuro desarrollo y aplicacin en los edificios. Aplicaciones:

Calefaccin Agua Caliente Sanitaria Refrigeracin Climatizacin piscinas, etc.

Energa solar trmica activa La energa solar trmica activa obtiene electricidad a partir de una serie de tecnologas que permiten la transformacin del calor obtenido por la radiacin solar. La radiacin solar directa se concentra por diversos mtodos en las centrales solares obtenindose calor a media o alta temperatura. El funcionamiento consiste en concentrar la luz solar mediante espejos (helistatos), cilindros o discos parablicos para alcanzar altas temperaturas (ms de 400 C), que se utilizan para generar vapor y activar una turbina que produce electricidad por medio de un alternador. En este proceso no se producen las emisiones contaminantes de las centrales trmicas convencionales. Existe la posibilidad de almacenar el calor solar recogido durante el da para que durante la noche o cuando est nublado se pueda continuar generando electricidad. La inversin que hay que hacer en este tipo de instalaciones es elevada y la tcnica se encuentra en experimentacin aunque se trabaja en su aplicacin y desarrollo y existen ejemplos notables en Espaa como el de la Plataforma Solar de Almera. Aplicaciones:

Obtencin de agua caliente Combustible de calefaccin

ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA La energa solar fotovoltaica se basa en el efecto fotovoltaico que transforma la energa solar en energa elctrica por medio de clulas solares, elemento base. Esta transformacin se produce sin mecanismos mviles, sin ciclos termodinmicos y sin reacciones qumicas, se podra afirmar que es una de las energas renovables con ms proyeccin de futuro por su sencillez tcnica.

Las clulas solares estn elaboradas a base de silicio puro, material cristalino semiconductor, con adicin de impurezas de ciertos elementos qumicos; dispositivos slidos excitables al recibir la luz solar y que son capaces de generar pequeas cantidades de electricidad debido al flujo de electrones del interior de los materiales y la diferencia de potencial. Las clulas

reaccionan tanto con luz solar directa como con luz difusa por lo que pueden seguir produciendo electricidad en das nublados.

Las clulas se montan en serie sobre paneles o mdulos solares para conseguir un voltaje adecuado a las aplicaciones elctricas; los paneles se orientan hacia el sur para un mayor aprovechamiento de la energa solar que, una vez captada, se transforma en energa elctrica en forma de corriente continua con conexin a un sistema de almacenamiento (bateras). Actualmente existen dos formas de utilizacin de la energa fotovoltaica:

Autoconsumo - La instalacin es un elemento no conectado a la red pblica y sirve para abastecer a una vivienda aislada utilizndose la produccin elctrica para el autoconsumo. El usuario accede a su propia energa de manera independiente con sus propias bateras acumuladoras para perodos de no radiacin. Se pueden contemplar tambin en estos casos el uso de energas complementarias para garantizar el suministro energtico. Integracin en la red elctrica - La instalacin solar se conecta a la red elctrica pblica permitiendo esta conexin el intercambio de energa con la red elctrica con la aportacin de excesos a la misma y su utilizacin en perodos de menor produccin.

Algunas ventajas de las instalaciones de energa solar fotovoltaica La tendencia actual es a una mejora de los rendimientos de las clulas energticas con una creciente disminucin de los costes por lo que resulta una alternativa viable a otras fuentes energticas. Es previsible un aumento a nivel mundial de este tipo de energa por sus demostradas ventajas a todos los niveles. Pasamos a enumerar algunas de ellas:

Gran durabilidad, resultan prcticamente inalterables al paso del tiempo. No requieren mantenimiento. No producen contaminacin atmosfrica ni hacen ruido.

Son limpias. No consumen combustible, se alimentan del sol. Funcionan con luz directa y difusa, por lo que siguen funcionando aunque exista nubosidad. Se pueden utilizar de forma independiente o integrada en la red elctrica pblica. El silicio, base de las clulas solares, se encuentra en la arena por lo que hay abundancia del mismo. Su facilidad de instalacin permite su integracin en zonas urbanas sobre edificios ya construidos. Sus costes tienden a disminuir y lo harn ms si su produccin se incrementa. Son menos antiestticas que otras energas integrndose en los edificios de manera discreta.

La Ener ga Elica:La energa elica es una forma indirecta de la energa solar ya que se produce como consecuencia de la energa cintica del viento y ste es efecto de las diferencias de temperatura y presin de la atmsfera originadas por la radiacin del sol. La energa elica se empieza a utilizar para producir electricidad durante el siglo pasado aunque siempre aplicada a instalaciones de pequeo tamao y principalmente orientadas al autoconsumo. La busca de alternativas al modelo energtico convencional hizo, en la dcada de los noventa, que la energa elica cobrara importancia por sus ventajas medioambientales. Desde entonces este tipo de energa se ha desarrollado tecnolgicamente demostrando su viabilidad en trminos econmicos y reafirmndose como energa de futuro.

La energa elica es actualmente la energa renovable con mayor crecimiento y representa ya una gran parte de la produccin elctrica. Nuestro pas es uno de los mayores productores de energa elica a nivel mundial y el estudio de las condiciones de viento en todo el territorio nacional est permitiendo la implantacin progresiva de parques elicos conectados a la red elctrica en la mayora de las comunidades autnomas. Elementos de la Instalacin La energa cintica del viento es transformada en energa elctrica por medio de los denominados aerogeneradores o generadores elicos. El aerogenerador es un dispositivo consistente en un sistema mecnico de rotacin o rotor provisto de palas que con la energa cintica del viento mueven un generador elctrico conectado al sistema motriz. La potencia obtenida en este proceso es directamente proporcional al cubo de la velocidad del viento, lo que conlleva que ligeras variaciones de velocidad, originen grandes variaciones de potencia.

El aerogenerador se compone de un soporte rgido y de gran altura para resistir la fuerza del viento y evitar turbulencias de su base. Sobre el soporte se localiza un sistema de rotacin o rotor conformado por una serie de palas que son las que reciben la energa del viento. El rotor dispone tambin de sistemas de orientacin y regulacin para control de la posicin respecto al viento y de la velocidad de rotacin del mismo. El sistema de generacin es el encargado de producir la energa elctrica mediante la conexin al rotor por un sistema de transmisin. Podemos hablar de dos modelos diferentes de aerogeneradores dependiendo de la localizacin del generador, aunque su esquema de funcionamiento es el mismo para los dos tipos:

Aerogenerador de eje horizontal - El rotor se encuentra acoplado a un soporte donde se encuentra el generador estando ambos montados sobre una torre que puede ser de metal o de hormign. Aerogenerador de eje vertical - El generador se localiza en la base de la torre y aunque es ms sencillo de mantener el rendimiento de la instalacin es menor que en los aerogeneradores de eje horizontal.

Tipos de instalaciones elicas El aprovechamiento de la energa elica slo resulta rentable en lugares con vientos constantes y relativamente moderados, es necesaria una velocidad media del viento superior a 30 km/h para el buen funcionamiento de la instalacin.

Existen dos tipos de instalaciones elicas:

Aisladas - Las instalaciones aisladas no disponen de conexin con la red elctrica. Son, en general, instalaciones a pequea escala y se destinan al autoabastecimiento elctrico de inmuebles localizados en lugares alejados, entornos rurales, etc. Se suelen complementar con energa solar fotovoltaica para garantizar el suministro y evitar la necesidad de acumuladores u otro tipo de energa. Parques elicos - Los parques elicos estn formados por un conjunto de aerogeneradores que se encuentran conectados a la red de distribucin elctrica general. Son instalaciones de grandes dimensiones que se localizan en lugares donde la velocidad del viento es adecuada para la rentabilizacin de las inversiones.

Posibilitan la obtencin de al menos 1 Megavatio de potencia. Existen tambin parques elicos marinos cuyo fundamento tecnolgico es equivalente al de los parques elicos terrestres, aunque los aerogeneradores suelen ser de mayores dimensiones. Algunas consideraciones sobre la energa elica Antes de proceder a la instalacin de parques elicos productores de energa elctrica se deben realizar estudios exhaustivos de las condiciones del viento en la zona. Los aerogeneradores para funcionar a pleno rendimiento necesitan viento de fuerza y velocidad lo ms constante posible, sin cambios bruscos al alza o a la baja. Las instalaciones de energa elica pueden tener un elevado impacto a escala local debido principalmente a sus grandes dimensiones, la elevada ocupacin del territorio y los ruidos que genera su funcionamiento. Hay que ser cuidadoso en la eleccin de los emplazamientos intentando afectar lo menos posible a los ecosistemas del entorno y valorando las necesidades reales que queremos cubrir para no sobredimensionar si no es necesario. En lo que se refiere al ruido producido, ste slo se percibe en la propia instalacin y es menor que el de otras instalaciones como las centrales trmicas. Adems los parques elicos se suelen emplazar en zonas no cercanas a ncleos urbanos.Aunque el impacto ambiental de las instalaciones elicas es claro, hay que tener tambin en cuenta que agotada su vida til, el territorio sufre una regeneracin completa, cosa que no ocurre en otro tipo de instalaciones.

Ventajas de la energa elica La energa elica no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fsiles contribuyendo a evitar el cambio climtico. Es una tecnologa de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. Es una de las fuentes ms baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energticas tradicionales como las centrales trmicas de carbn (considerado tradicionalmente como el combustible ms barato), las centrales de combustible e incluso con la energa nuclear, si se consideran los costes de reparar los daos medioambientales. El generar energa elctrica sin que exista un proceso de combustin o una etapa de transformacin trmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminacin, etc. Se suprimen

radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extraccin, transformacin, transporte y combustin, lo que beneficia la atmsfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetacin, etc. Evita la contaminacin que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petrleo, gasoil, carbn. Reduce el intenso trfico martimo y terrestre cerca de las centrales. Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes: limpiezas y mareas negras de petroleros, traslados de residuos nucleares, etc. No hace necesaria la instalacin de lneas de abastecimiento: Canalizaciones a las refineras o las centrales de gas. La utilizacin de la energa elica para la generacin de electricidad presenta nula incidencia sobre las caractersticas fisicoqumicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningn contaminante que incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras. Al contrario de lo que puede ocurrir con las energas convencionales, la energa elica no produce ningn tipo de alteracin sobre los acuferos ni por consumo, ni por contaminacin por residuos o vertidos. La generacin de electricidad a partir del viento no produce gases txicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia cida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. Cada kW/h de electricidad generada por energa elica en lugar de carbn, evita: 0,60 Kg. de CO2, dixido de carbono 1,33 gr. de SO2, dixido de azufre 1,67 gr. de NOx, xido de nitrgeno La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles de litros de petrleo y miles de kilogramos de lignito negro en las centrales trmicas. Ese mismo generador produce idntica cantidad de energa que la obtenida por quemar diariamente 1.000 Kg. de petrleo. Al no quemarse esos Kg. de carbn, se evita la emisin de 4.109 Kg. de CO2 , logrndose un efecto similar al producido por 200 rboles. Se impide la emisin de 66 Kg. de dixido de azufre -SO2- y de 10 Kg. de xido de nitrgeno -NOxprincipales causantes de la lluvia cida. La energa elica es independiente de cualquier poltica o relacin comercial, se obtiene en forma mecnica y por tanto es directamente utilizable. En cuanto a su transformacin en electricidad, esta se realiza con un rendimiento excelente y no a travs de aparatos termodinmicos con un rendimiento de Carnot siempre pequeo. En el ao 2000 las compaas explotadoras pagan una media de alquiler de 400.000 pts (2.400 ) por molino y ao. Adems de los impuestos municipales, licencias de obra, etc. Al finalizar la vida til de la instalacin, el desmantelamiento no deja huellas. Un Parque de 10 MW; Evita Sustituye Aporta 28.480 Tn. Al ao de CO2 2.447 Tep. toneladas equivalentes de petrleo Trabajo a 130 personas al ao durante el diseo y la

construccin Proporciona Industria y desarrollo de tecnologa Genera Energa elctrica para 11.000 familias

Desventajas de la energa elica - El aire al ser un fluido de pequeo peso especfico, implica fabricar mquinas grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o ms plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su produccin. - Desde el punto de vista esttico, la energa elica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus caractersticas precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que ms evidencian la presencia de las mquinas (cerros, colinas, litoral). En este sentido, la implantacin de la energa elica a gran escala, puede producir una alteracin clara sobre el paisaje, que deber ser evaluada en funcin de la situacin previa existente en cada localizacin. - Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es mas acusado que el generado por una instalacin de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy prximos a los molinos. - Tambin ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los molinos adecuadamente dejando pasillos a las aves, e, incluso en casos extremos hacer un seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones.

Un poco de historia Aunque el aprovechamiento de al energa elica data de las pocas ms remotas de la humanidad (los egipcios ya navegaban a vela en el ao 4.500 a. c.) la primera noticia que se tiene se refiere a un molino que Heron de Alejandra construy en el siglo II a. c. para proporcionar aire a su rgano. Los molinos ms antiguos que se conocen eran de eje vertical. Hacia el siglo VIII aparecieron en Europa, procedentes del este, grandes molinos de eje horizontal con cuatro aspas. Su fabricacin en gran nmero, en particular por los holandeses, les hizo alcanzar una gran firmeza, pese a que, debido a las dimensiones de sus aspas distaban mucho de recoger en mximo de potencia. Necesitaban una regulacin de la orientacin de la tela. Siempre sucede esto en los molinos de viento de eje horizontal que han de trabajar siempre frente al viento. Estos molinos eran muy adecuados para vientos del orden de 5 m/s (20 Km/h). Es a partir de los siglos XII-XIII cuando empieza a generalizarse el uso de los molinos de viento para la elevacin de agua y la molienda de grano, los ms antiguos aparecieron en Turqua, en Irn y en Afganistn A principios del siglo XII. Europa se llen a su vez de molinos, sobre todo en Blgica y en los Pases Bajos. Los molinos de Holanda tienen 4 aspas

de lona, mientras que los de Baleares y Portugal tienen 6, y los de Grecia, 12. Los molinos con gran nmero de palas determinan velocidades de rotacin relativamente bajas y un funcionamiento til a partir de velocidades del viento del orden de 2 m/s. Todos estos molinos se mantendrn hasta bien entrado el siglo XIX. El desarrollo de los molinos de viento se interrumpe con la revolucin industrial y la utilizacin masiva de vapor, la electricidad y los combustibles fsiles como fuentes de energa motriz. Es sin embargo en la segunda mitad del siglo XIX cuando tiene lugar uno de los ms importantes avances en la tecnologa del aprovechamiento del viento, con la aparicin del popular "Molino multipala tipo americano", utilizado para bombeo de agua prcticamente en todo el mundo, y cuyas caractersticas habran de sentar las bases para el diseo de los modernos generadores elicos. Fue entre las guerras mundiales cuando aparecieron, como consecuencia de los progresos tcnicos de las hlices de aviacin, y con ellas los proyectos de grandes aerogeneradores de dos o tres palas. Se tendi a construir casi nicamente los de dos, ya que resultan mas baratos. Incluso se pens en utilizar una nica pala equilibrada con un contrapeso. Actualmente predominan los molinos tripalas. Estos aerogeneradores giran ms rpidamente que los multipalas, lo que constituye una ventaja cuando se trata de alimentar mquinas de gran velocidad de rotacin como los alternadores elctricos. Los grandes aerogeneradores estn situados en lo alto de una torre tronco-cnica de acero. Los aerogeneradores de eje vertical tienen la ventaja de adaptarse a cualquier direccin del viento. Por ello se los llama panmonos (todos los vientos). No precisan dispositivos de orientacin. En su forma mas moderna derivan todos ellos del inventado den 1925 por el ingeniero Francs Darrieus, patentado en Estados Unidos y luego cado en un olvido casi total. Su estudio volvi a iniciarse en Canad en 1973 y en Estados Unidos a partir de 1975. Las mquinas pequeas, de 1 a 60 kW, pueden construirse a un precio inferior al de los molinos de viento clsicos de eje horizontal. En EEUU, los laboratorios Sandia en Alburquerque, Nuevo Mxico estudian y comercializan los molinos de viento Darrieus. Puedes ver este tipo de molinos en la web El primer aerogenerador fue construido en Francia, en 1929, pero se rompi a causa de una violenta tormenta. La compaa electromecnica construy e instal en Bourget un aerogenerador de dos palas de 20 metros de dimetro. El aparato fue destruido por las rfagas de viento. En Rusia se puso en funcionamiento en 1931, en Crimea, frente al mar muerto, un aerogenerador de 30 metros, que tena que proporcionar 100 kW a la red de Sebastopol, la media durante dos aos fue de 32 kW. En 1941 los estadounidenses y mas concretamente la NASA construy un bipala de 53 m de dimetro, previsto para una potencia mxima de 1.250 kW que se instal en Vermont, en el nordeste de EEUU. Las primeras pruebas, iniciadas en octubre de 1941 continuaron durante unos 15 meses. Un pequeo incidente en 1943 bloque la mquina durante dos aos, ya que las dificultades ligadas a la guerra retrasaron la fabricacin de piezas nuevas. Vuelto a poner en marcha, el aerogenerador proporcion corriente al sector durante veintitrs das, luego se rompi una de las palas y se abandon el proyecto. En 1975 se pusieron en servicio los aerogeneradores Mod. 0 con unas palas de metal con un dimetro de 38 metros, produciendo 100 kW. En 1977 se construy el Mod. 0A que tena 200 kW. La GENERAL ELECTRIC termina el bipala Mod. 1 en 1978 que con un dimetro de 60

metros acciona un alternador de 2 MW. Mientras la BOEING estudia el Mod. 2, ideal para los vientos medios de las grandes llanuras, que con 91 metros de dimetro produce 2,5 MW, con palas de acero. En Francia, un vasto programa patrocinado por la Electricit de France, ha realizado un estudio del viento en todas las regiones y ha construido varios grandes aerogeneradores experimentales. El aerogenerador "Best, Romani" tripala de 30 m de dimetro con chapas de aleacin ligera fue instalado en Nogent-le-Roy en Beauce. Poda proporcionar 800 kW a la red con un viento de 60 Km/h. Esta mquina experimental aport entre 1958 y 1962 un gran nmero de informaciones sobre su funcionamiento en condiciones reales de explotacin. La compaa Neyrpic instal en Saint-Rmy-des-Landes (Manche) dos aerogeneradores de tres palas. El primero de 21 metros de dimetro y que produca 130 kW de potencia, funcion hasta marzo de 1966. El otro, de 35 metros y previsto para producir 1.000 kW, proporcion una potencia satisfactoria durante las pruebas, pero a la ruptura de un palier en 1964 hizo que se abandonase el programa de estudios. En Alemania se construy entre 1955 y 1957 un aerogenerador de dos palas de 34 metros de dimetro, de fibra de vidrio, a 80 Km. al este de Stuttgart. Esta mquina funcion hasta 1968. Dinamarca construy en 1957 el "Gedser Mill", hlice de tres palas de 24 metros de dimetro que funcion hasta 1968. Produca 200 kW con una velocidad del viento en el eje de la mquina de 15 m/s. El bajo precio del petrleo determin entonces la suspensin total de los grandes proyectos en todo el mundo. Pero en los aos 70, coincidiendo con la primera crisis del petrleo, se inicia una nueva etapa en el aprovechamiento de la energa del viento. Las aplicaciones de las modernas tecnologas, y en especial de las desarrolladas para la aviacin, ha dado como resultado la aparicin de una nueva generacin de mquinas elicas muy perfeccionadas, y que permiten su explotacin, bajo criterios de rentabilidad econmica, en zonas de potencial elico elevado. A principios de los aos 70, los norteamericanos, enfrentados al aumento de los problemas de abastecimiento de energa iniciaron un amplio programa para explotar la energa elica. En aquel momento se estimaba, en efecto, que esta energa renovable podra, aparte de sus aplicaciones tradicionales, proporcionar kW/h a las redes elctricas a un precio igual o inferior al de las centrales trmicas. Ello sera pronto una realidad con la puesta en servicio, de grandes aerogeneradores que producirn potencias elctricas comprendidas entre 2 y 5 MW. EEUU cuenta con numerosos proyectos para la utilizacin de la energa del viento, incluso en combinacin con otras centrales como las hidroelctricas. Tambin ha mostrado un gran inters en promocionar los aerogeneradores entre el pblico para que no los rechace y entre los posibles interesados (fabricantes y usuarios). Algunos de estos molinos alcanzaban dimensiones colosales para aquella poca: sus hlices, con un dimetro de varias decenas de metros, estn sostenidas por grandes postes. Casi todas las grandes elicas fueron destruidas del mismo modo tras algunos aos de servicio. Es el caso, por ejemplo, de la gran hlice de 31 metros instalada en 1958 en Nogent-le-Roi, un pueblo de Normanda, al oeste de Francia, destruido por una tormenta en 1963. Montado sobre un trpode metlico, tena tres palas, situada a 35 metros por encima del suelo y capaz de girar a 47 r.p.m. Pona en movimiento un generador elctrico conectado a la red urbana, o de otra mas modesta (18 m.) construida en una isla de Gran Bretaa en 1979: slo funcion durante 9 meses.

Los primeros grandes aerogeneradores se encuentran en los Estados Unidos, donde en 1941 haba ya una elica cuya hlice pesaba 7 toneladas y tena un dimetro de 53 metros. Tambin sta se rompera durante una tormenta. Desde 1973, y bajo la responsabilidad de la NASA los Estados Unidos han reanudado la construccin de elicas gigantes. Las dos mas grandes miden 61 y 91 metros de dimetro y funcionan desde 1978 en Boone (Ohio) y en Barstow (California). Producen de 2.000 a 2.500 kW de electricidad. El florecimiento californiano de la energa elica se debi en gran parte a una poltica fiscal favorable y a los altos precios que pagaban las elctricas por la energa de origen elico a mediados de los aos 1980. Ambos incentivos se han suprimido, pero la energa de origen elico contina creciendo en California, si bien a un ritmo ms lento. Los parques elicos de Altamont eran, se deca con malicia, refugio contra los impuestos. La verdad es que los primeros aos fueron difciles. Los incentivos fiscales estimularon la rpida construccin de aerogeneradores cuyo diseo no se haba sometido a pruebas rigurosas, y las averas menudeaban. Hoy, resueltos la mayora de los problemas, la economa de la generacin elica ha mejorado notablemente. Desde 1981, el coste de la energa elctrica generada por fuerza elica ha cado en casi un orden de magnitud. De las reducciones en coste, pocas son atribuibles a innovaciones tcnicas. Salvo las paletas de material compuesto ligero y las turbinas controladas por microprocesador, los aerogeneradores comerciales de Altamont no incorporan novedades substanciales, aerodinmicas o de proyecto, respecto a los que se construyeron hace 50 aos. La reduccin de costos de la energa elica obedece, sobre todo, a la experiencia de los aos, que lleva consigo la introduccin de mtodos normalizados. En las industrias, los fabricantes se aplicaron a las tcnicas de produccin en masa; en el campo, los especialistas aprendieron a escoger los emplazamientos mejores y a acomodar el calendario de mantenimiento a los perodos de viento flojo. Las nuevas turbinas elicas, de tcnica ms depurada, prometen ulteriores ahorros. PG&E est inmersa en un proyecto de cinco anos de duracin en cooperacin con el Instituto de Investigacin de Energa Elctrica (IIEE, O EPRI), de Palo Alto, y U. S. Windpower, de Livermore, ambos en California, para desarrollar, construir y probar prototipos de una turbina elica de 300 kW y de velocidad variable.http://www.clavius.es/entidad/inice/Ter/EOLIC/EOLIC03.htm

Una web de historia

Produccin Actualmente la energa elica se aprovecha de dos formas bien diferenciadas: Por una parte se utilizan para sacar agua de los pozos un tipo de elicas llamados aerobombas, actualmente hay un modelo de mquinas muy generalizado, los molinos multipala del tipo americano. Directamente a travs de la energa mecnica o por medio de bombas estos molinos extraen el agua de los pozos sin mas ayuda que la del viento. Por otra, estn ese tipo de elicas que levan unidas un generador elctrico y producen corriente cuando sopla el viento, reciben entonces el nombre de aerogeneradores. Clasificacin Los aerogeneradores pueden producir energa elctrica de dos formas: en conexin directa a la red de distribucin convencional o de forma aislada: Las aplicaciones aisladas por medio de pequea o mediana potencia se utilizan para usos domsticos o agrcolas (iluminacin, pequeos electrodomsticos, bombeo, irrigacin, etc.), Incluso en instalaciones Industriales para desalacin, repetidores aislados de telefona, TV,

instalaciones tursticas y deportivas, etc. En caso de estar condicionados por un horario o una continuidad se precisa introducir sistemas de bateras de acumulacin o combinaciones con otro tipo de generadores elctricos (grupos diesel, placas solares fotovoltaicas, centrales minihidrulicas, ...) Tambin se utilizan aerogeneradores de gran potencia en instalaciones aisladas; Desalinizacin de agua marina, produccin de hidrgeno, etc. La conexin directa a la red viene representada por la utilizacin de aerogeneradores de potencias grandes (mas de 10 100 kW). Aunque en determinados casos y gracias al apoyo de los estados a las energas renovables, es factible la conexin de modelos mas pequeos, siempre teniendo en cuenta los costes de enganche a la red (equipos y permisos). La mayor rentabilidad se obtiene a travs de agrupaciones de mquinas potencia conectadas entre si y que vierten su energa conjuntamente a la red elctrica. Dichos sistemas se denominan parques elicos. Por sus condiciones de produccin caprichosa est limitada en porcentaje al total de energa elctrica (en la conexin directa a la red). Se considera que el grado de penetracin de la energa elica en grandes redes de distribucin elctrica, puede alcanzar sin problemas del 15 al 20% del total sin especiales precauciones en la calidad del suministro, ni en la estabilidad de la red. En la isla de Fuerteventura en las Islas Canarias, los 20 MW del PE Caada del Ro cubren el 25% de las necesidades elctricas de la isla. En el sur de Argentina donde no cuentan con vientos muy regulares y no estn muy desarrolladas las lneas elctricas se llega al 50% de penetracin. En este lugar se esta probando la produccin de hidrgeno, este se puede utilizar como sustituto del gas en centrales elctricas convencionales cuando no hay viento.

Las nuevas mquinas elicas Los avances en la aerodinmica han incrementado el rendimiento de los aerogeneradores del 10 hasta el 45%. En buenos emplazamientos, con vientos medios anuales superiores a los 5 m/s a 10 metros de altura, se consiguen producciones elctricas anuales por metro cuadrado de rea barrida superiores a los 1.000 kW/h. El tamao medio de los grandes aerogeneradores es de 600-1.300 kW con rotores de 40 metros de dimetro. Existe una tendencia generalizada hacia las mquinas tripala, que representan ms del 80% de los aerogeneradores instalados. Los futuros desarrollos tecnolgicos buscan la reduccin de costos mediante la eleccin de conceptos simplificados como, por ejemplo, el uso de trenes de potencia modulares, diseos sin caja de multiplicacin, sistemas de comunicacin pasivos y con orientacin libre. Los desarrollos inciden tambin en la reduccin de cargas y desgastes mecnicos mediante articulaciones y sistemas de velocidad variable, con control de par, reduciendo las fluctuaciones y mejorando la sincronizacin a la red. Todo esto se traducir en trenes de potencia ms ligeros y baratos. Hace pocos aos los prototipos instalados tenan una potencia de 1.500 kW, en el ao 2001 son los mas vendidos, ahora se proyectan mquinas de 2.500 y 3.000 kW, incluso de 5.000 kW.

Los generadores sincronos parecen haber llegado a su fin, hoy se habla de generadores doblemente inducidos y velocidad variable, tambin se estudian generadores de imanes permanentes multipolares y con rotores conectados directamente al rotor. Los nuevos diseos buscan, asimismo, la reduccin del impacto visual y la disminucin del ruido aerodinmico. Palas Los materiales que tradicionalmente se han utilizado en la fabricacin de las palas de los aerogeneradores se han visto desplazados por la utilizacin de plsticos y resinas, La fibra de vidrio se aplica al 99% de los grandes aerogeneradores. Existe una tendencia clara hacia el uso de epoxy (generalmente resina de poliester) reforzado de fibra de vidrio o carbono. En cuanto a las turbinas pequeas, igualmente el 99 % usan materiales plsticos, solo algn fabricante usa madera, la mayora son de materiales plsticos inyectados. Antes de aplicarse estos materiales las palas eran de madera, acero y aluminio. La potencia generada por el aerogenerador se controla esencialmente por dos mtodos: control por prdida aerodinmica y control por cambio de paso. La tendencia a fabricar aerogeneradores de paso fijo controlados por prdida aerodinmica generalizada en tamaos de 20-25 metros de dimetro va desapareciendo a medida que aumenta el tamao. La tendencia se invierte y en aerogeneradores de gran potencia se adopta el cambio de paso.http://members.xoom.com/_XMCM/eolicos/clasificacion.htm Clasificacin http://www.renovables.com/eolica.htm mas

con fotos y esquemas

de lo mismo mas tcnicos pero asequibles poco mas de teora frmulas, ... (Proyecto fin de carrera)

http://www.ehn.es/ehn/textos/eolica08e.html Aspectos

http://www.clavius.es/entidad/inice/Ter/EOLIC/EOLIC04.htm Un

http://usuarios.arnet.com.ar/marman/Proyecto_Final.html Clculos,

La energa elica en Espaa En 1979 el Ministerio de Industria y Energa Espaol, a travs del Centro de Estudios de la Energa, puso en marcha un programa de investigacin y desarrollo para el aprovechamiento de la energa elica y su conversin en electricidad. El primer paso fue el diseo y fabricacin de una mquina experimental, de 100 kW a una velocidad de viento de 12 m/s. Su objetivo era facilitar el proyecto de grandes aerogeneradores con potencias del orden del MW. La mquina, estaba formada por una aeroturbina de eje horizontal con tres palas de fibra de vidrio y poliester de 20 metros de dimetro. Para su emplazamiento se hizo un estudio previo de las curvas de potencial elico en Espaa, realizado en el Instituto de Tcnica Aeroespacial (INTA), escogindose la regin de Tarifa por ser la que presenta un mayor nmero de horas de viento al ao con un rgimen de gran uniformidad y una intensidad (densidad de potencia) de mas de 500 W/m2 de media anual.

El estudio de la potencia elica Espaola se realiz por el Centro de Estudios de la Energa en colaboracin con el Instituto Nacional de Tcnica Aeroespacial "Esteban Terradas" para ello se inici un anlisis de datos que permiti trazar un mapa del potencial existente. Como consecuencia de estos trabajos previos, se decidi construir la planta experimental en Punta de Tarifa (Cdiz), pasndose en 1983 a la segunda fase del proyecto, consistente en las pruebas de la mquina. Galicia, Andaluca, Canarias, Navarra y Aragn tendrn los parques mas ambiciosos, otras como Castilla y el Pas Vasco cuentan con instalaciones gracias a las subvenciones estatales por su pobre rentabilidad. En 1992 se ponen en funcionamiento 14 proyectos con una inversin de 6.700 millones de pts (40 mill. de ) y unas ayudas pblicas de 1.700 millones de pts (10 mill. de ). La Comisin Europea concedi una subvencin de 19.000 millones de pts (114 mill. de ) para fomentar las energas renovables en 1996, a travs de inversiones directas del IDAE. En abril de ese ao haba instalados en Espaa 36 parques, con una potencia de 115 MW. En 1998, el sector elico espaol dio trabajo directo e indirecto a ms de 4.000 personas, en los sectores de promocin, implantacin, fabricacin, operacin y mantenimiento de parques elicos. El gobierno espaol espera que en el 2006 el 8% de la energa consumida en Espaa sea renovable, y que en el 2010 llegue al 15%. La evolucin e investigacin en los aerogeneradores y la creacin de mquinas mas grandes y potentes, ha permitido incrementar el rendimiento y reducir el coste del kW producido con esta energa:Ao 84 92 96 98 Precio kW 300.000 pts 210.000 pts 140.000 pts 120.000 pts Potencia Parque 0.3 MW 5 MW 10 MW 30 MW Potencia Mquinas 25 kW 200 kW 500 kW 650 kW

En Espaa el peso de las investigaciones las lleva el Ciemat, a travs de varios proyectos con el apoyo institucional y econmico del IDAE (Instituto para la diversificacin y el ahorro de la energa). Proyecto I+D del Ciemat de Tecnologa de Aerogeneradores. El precio de venta de las energas renovables est fijado por la ley, en el ao 2000 el kilovatio hora de energa elica se pagaba a 75 pts. Este precio, en comparacin con las energas no renovables, es mayor que el de venta al pblico (unas 15 pts/kW) gracias a las subvenciones.

La energa elica en Galicia Galicia es la comunidad autnoma de mayor potencial elico, junto con Canarias, Navarra y Tarifa. Durante los comienzos del desarrollo de la energa elica en Espaa, se han realizado instalaciones en Galicia ya que existen reas de gran potencial elico, sobre todo entre los

cabos de Estaca de Bares y Finisterre. A finales de 1993, las instalaciones eran de baja potencia y pequeas. Aunque se conservan todava molinos de viento multipala para la extraccin y elevacin de agua, e incluso se cuenta con la implantacin reciente de otros del mismo tipo, el aprovechamiento de la energa elica para producir electricidad comienza en Galicia a principios de los aos 80, con la instalacin de una serie de aerogeneradores de pequea potencia en las provincias de La Corua y Lugo. El PE Estaca de Bares fue el pionero operando desde 1987, est formado por 12 aerogeneradores de fabricacin espaola. Tripalas de 10 m de dimetro de 30 kW de potencia cada uno, con una potencia total de 360 kW y una produccin anual prxima al milln de kW/h. En el campo de la alta potencia, se ha puesto en marcha el proyecto AWEC-60 de 1.200 kW, consistente en la instalacin en Cabo Vilano (Camarias, A Corua) de un aerogenerador de 1.200 kW de potencia, con una altura de 45 m y un dimetro de aeroturbina de 60 m. La produccin anual se estima de orden de los 3,5 millones de kW/h. Este proyecto est subvencionado por la CEE a travs de sus programas de investigacin y desarrollo, en los que se contempla tambin la instalacin de sendos aerogeneradores de este rango en Dinamarca y Gran Bretaa. En 1990 se instalaron diversas estaciones de medida para conocer el potencial en Galicia y definir el mapa elico de la comunidad, que se cifrara en unos 5.500 MW En 1994 la comunidad recibe mas de 30 solicitudes para la implantacin de parques elicos y como consecuencia de ello a mediados de 1995 aprueba (por primera vez en Espaa) el decreto que regula el aprovechamiento de la energa elica en la comunidad. Este plan establece la figura del Plan Elico Estratgico, que planificar la implantacin de los parques y las instalaciones de las industrias relacionadas con la instalacin de estos. Especifica los criterios por los que se regirn las autorizaciones, las condiciones tcnicas, socioeconmicas y medioambientales. Los promotores debern presentar unos planes precisando los plazos, las investigaciones, etc, etc. La Xunta exigir estudios de impacto ambiental. El plan elico prev inversiones por mas de 200.000 millones de pts (1.200 mill. de ) hasta el ao 2005. Galicia recibir una inversin superior a los 380.000 millones de pts (2.285 mill de ). En principio aprueba 10 planes entre las que se encuentran los cuatro fabricantes nacionales: Made, Ecotcnia, Desa y Gamesa, dos empresas elctricas: Unin Fenosa e Iberdrola, dos promotores mundiales Seawest y Kenetech, una empresa danesa Nordtank y un promotor gallego Hidroener. Mas tarde se cambi Kenetech (por una grave crisis financiera) por Micon, otro de los tecnlogos punteros. En mayo de 1996 la Xunta releva al encargado de disear su plan energtico (Manuel Lara), mximo responsable de Gestenga (Gestin energtica de Galicia), compaa que se encarga del diseo de las polticas energticas de la administracin gallega. por el desacuerdo con Industria por los proyectos elicos. Manuel Lara dudaba de la magnitud de los proyectos en Galicia y era uno de los mas insistentes en la reinversin de los beneficios de los parques elicos en la comunidad gallega. Al menos parte de razn tena pues la red elctrica gallega no poda evacuar (en aquel momento) mas de 900 MW y ya se haban aprobado unos 3.000. A finales de 1997 se instalaron mas de 85 torres de investigacin. Ese mismo ao se ajustan a la realidad los ambiciosos planes de la Xunta gallega y se anuncia la creacin de 2.000 empleos en el sector elico, cuando dos aos atrs se prevean 5.000.

En mayo de 1999 estn en funcionamiento 15 parques con una potencia de 257 MW, otros 9 estn en construccin (182 MW) y 32 estn en tramitacin (673 MW). El objetivo es llegar al 2005 con 3.000 MW instalados. En ese momento es la comunidad con mayor potencia instalada y con mayor potencial a medio plazo. En mayo del 2.000, la Consellera de Industria prev instalar 3.150 MW hasta el 2010, con una inversin de 450.000 millones de pts (2.700 mill de ). La energa elica ha creado 2.000 empleos directos en la comunidad. Esta Consellera trabaja en la reordenacin del sector con el fin de adecuar la planificacin a los nuevos planes aprobados, y su aplicacin en actuaciones industriales. Tambin espera actualizar el decreto regulador de esta energa pionero en Espaa

LA ENERGA HIDROELCTRICA 1. OrigenEl origen de la energa hidrulica est en el ciclo hidrolgico de las lluvias y, por tanto, en la evaporacin solar y la climatologa, que remontan grandes cantidades de agua a zonas elevadas de los continentes alimentando los ros. Este proceso est originado, de manera primaria, por la radiacin solar que recibe la Tierra. Estas caractersticas hacen que sea significativa en regiones donde existe una combinacin adecuada de lluvias, desniveles geolgicos y orografa favorable para la construccin de presas. Es debida a la energa potencial contenida en las masas de agua que transportan los ros, provenientes de la lluvia y del deshielo. Puede ser utilizada para producir energa elctrica mediante un salto de agua, como se hace en las centrales hidroelctricas. Ventajas: se trata de una energa renovable y limpia, de alto rendimiento energtico. Inconvenientes: la constitucin del embalse supone la inundacin de importantes extensiones de terreno, a veces reas frtiles o de gran valor ecolgico, as como el abandono de pueblos y el desplazamiento de las poblaciones. La energa hidrulica tiene la cualidad de ser renovable, pues no agota la fuente primaria al explotarla, y es limpia, ya que no produce en su explotacin sustancias contaminantes de ningn tipo. Sin embargo, el impacto medioambiental de las grandes presas, por la severa alteracin del paisaje e, incluso, la induccin de un microclima diferenciado en su emplazamiento, ha desmerecido la bondad ecolgica de este concepto en los ltimos aos. Al mismo tiempo, la madurez de la explotacin hace que en los pases desarrollados no queden apenas ubicaciones atractivas por desarrollar nuevas centrales hidroelctricas, por lo que esta fuente de energa, que aporta una cantidad significativa de la energa elctrica en muchos pases (en Espaa, segn los aos, puede alcanzar el 30%) no permite un desarrollo adicional excesivo. Recientemente se estn realizando centrales minihidroelctricas, mucho ms respetuosas con el ambiente y que se benefician de los progresos tecnolgicos, logrando un rendimiento y una viabilidad econmica razonables.

2. Plantas HidroelctricasUna central hidroelctrica es aquella que se utiliza para la generacin de energa elctrica mediante el aprovechamiento de la energa hidrulica.UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA-SEDE MEDELLN Material para la conferencia del 23 de noviembre Ctedra Luis Antonio Restrepo Arango LOS PROYECTOS HIDROELCTRICOS Segundo semestre de 2007: Antioquia, Sociedad y Cultura EN ANTIOQUIA

Sabemos que la energa se transforma, es decir, no se pierde. De igual manera, para obtener energa elctrica debemos partir de alguna otra forma de energa y realizar un proceso de transformacin. Concentrando grandes cantidades de agua en un embalse se obtiene inicialmente energa potencial. Por la accin de la gravedad, el agua adquiere energa cintica o de movimiento: pasa de un nivel superior a otro muy bajo, a travs de las obras de conduccin. A la energa desarrollada por el agua al caer se le denomina energa hidrulica. Por su masa y velocidad, el agua produce un empuje que se aplica a las turbinas, las cuales transforman la energa hidrulica en energa mecnica. Esta se propaga a los generadores acoplados a las turbinas. Los generadores producen energa elctrica, la cual pasa a la subestacin

contigua o cerca de la planta. La subestacin eleva la tensin o voltaje para que la energa llegue a los centros de consumo con la debida calidad. Todo el proceso es conducido desde la Sala de Control de la casa de Mquinas. Las partes constitutivas del complejo hidroelctrico son: - Fuente de abastecimiento - Obras de conduccin - Casa de Mquinas - Subestacin

CAPTACIN

Esquema general de un proyecto hidroelctrico Las dos caractersticas principales de una central hidroelctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generacin de electricidad son: La potencia, que es funcin del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la usina, y del caudal mximo turbinable, adems de las caractersticas de la turbina y del generador La energa garantizada, en un lapso de tiempo determinado, generalmente un ao, que es funcin del volumen til del embalse, y de la potencia instalada.

3. Fuente de AbastecimientoEs la que permite que la planta se mantenga en funcionamiento al suplir constantemente el agua con un caudal regulado. La fuente est constituida por uno o varios ros que aportan sus aguas a un embalse, el cual es fundamental para que el suministro de agua no se vea afectado por los frecuentes cambios del caudal. El embalse, pues, regula el caudal aprovechable; puede hallarse en el cauce de un ro o en un sitio alejado de ste. Para formar el embalse es necesario estudiar el rea determinada de un ro con un caudal preestablecido y definir el sitio para construir la presa. La presa es una pared artificial que cierra un valle o depresin geogrfica donde se almacena el agua. En otros casos, la presa deriva un cierto caudal hacia las obras de conduccin. Para levantar la presa, se construye un tnel que desva provisionalmente el cauce del ro; por tal razn dicho tnel se llama tnel de desviacin. En el

rea libre se construye la obre. La presa puede incluir una estructura denominada vertedero, el cual permite que el agua excedente aportada al embalse sea liberada y fluya directamente al cauce natural aguas abajo. Desde el punto de vista de cmo utilizan el agua para la generacin, las centrales hidroelctricas se pueden clasificar en:

Centrales a filo de agua. Tambin denominadas centrales de agua fluyente o de pasada, utilizan parte del flujo de un ro para generar energa elctrica. Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua, no disponen de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento, limitadamente a la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el ro tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del ro es baja.

Centrales acopladas a uno o ms embalses. Es el tipo ms frecuente de central hidroelctrica. Utilizan un embalse para reservar agua e ir graduando el agua que pasa por la turbina. Es posible generar energa durante todo el ao si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversin mayor.

4. Obras de ConduccinSon las que realizan el traslado del agua desde el embalse hasta las turbinas.UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA-SEDE MEDELLN Material para la conferencia del 23 de noviembre Ctedra Luis Antonio Restrepo Arango LOS PROYECTOS HIDROELCTRICOS

Segundo semestre de 2007: Antioquia, Sociedad y Cultura EN ANTIOQUIA

Pueden ser canales, tneles o a veces una combinacin de ambos y siempre rematan con tubera de presin o tubera forzada. CANAL Es una obra de conduccin de agua expuesta sobre la superficie del suelo. Se encuentra en la parte alta, generalmente entre el ro y el embalse. Puede incluir un desarenador, parte ms profunda y ancha que el resto del canal. Su funcin es la de permitir el acumulamiento en l de arena y otros slidos que el agua arrastra y que reducen el volumen de lquidos en el embalse. TNEL Es un tramo de conduccin bajo la superficie del suelo. Si se inicia en una de las paredes del embalse, la entrada estar constituida por la toma de agua, la que contienen en el frente unas rejillas que evitan que objetos voluminosos t restos de plantas o animales penetren al tnel. En su extremo posterior, la toma cuenta con una compuerta de acceso que permite o no que las aguas ingresen al tnel, segn las necesidades. Generalmente est abierta. TUBERA DE PRESIN O FORZADA Es el tramo final de la conduccin. Como su nombre lo especfica, es la que soporta las mximas presiones internas causadas por el agua. Cuentan con vlvulas disipadoras de energa y de admisin para regular el flujo hacia las turbinas. TANQUE DE OSCILACIN Es una estructura de proteccin del tnel y de la tubera de presin. En l se cumple el principio hidrulico de los vasos comunicantes, ya que el agua recupera dentro del mismo el nivel que haya en el embalse al cerrarse las vlvulas de admisin de la Casa de Mquinas. El tanque de Oscilacin absorbe la potentsima onda de choque, llamada Golpe de Ariete, producida por el cierre de vlvulas. Esta onda incrementa considerablemente la opresin interna de la tubera y se propaga hasta el tanque, el cual se ha llenado previa y muy rpidamente. El agua en l acumulada amortigua el Golpe de Ariete y as no se daa el tnel. Al subir el agua dentro del tanque, recupera gradulmnte el nivel que tena en el embalse. Mientras se estabiliza, el agua oscila de nivel, de ah el nombre del tanque. Simultneamente, el recorrido del agua cesa. Adems de asumir este rechazo de carga, el tanque de oscilacin cumple otra funcin cuando las vlvulas se abren de nuevo. Si no existiese, al abrirse las vlvulas, la succin producida aprovechara el agua que haya en la tubera de presin, dejndola vaca. La presin interna sera nula ante la presin atmosfrica, que podra daar la tubera. El agua almacenada en el tanque de oscilacin llena la tubera de presin mientras llega un flujo constante desde el embalse; de esta forma se evita el dao de la tubera.

5. Casa de MquinasEs la edificacin donde se produce la energa elctrica. Consta de varias partes. Entre las ms importantes se encuentran las unidades de generacin, la salea de control y los equipos auxiliares. UNIDADES TURBOGENERADORAS Cada una est constituida por un acoplamiento entre una turbina y un generador. TURBINA

Es el elemento que transforma la energa hidrulica en mecnica para accionar el generador. Las turbinas hidrulicas son de varios tipos, en general se tienen: Turbinas Pelton. Son ruedas de impulso empleadas en cadas grandes. El eje es deposicin horizontal. Comoejemplo de este tipo sonlas turbinas las centralesSan Carlos, Tasajera yChivor.Turbinas Francis.Llamadas tambin dereaccin, de remolino o devrtice. En ellas el aguaincide de costado y chorrocae verticalmente luego.Se emplea en cadasmedianas. Ejemplos deeste tipo de turbina son lasinstaladas en las plantasJaguas, Playas y Porce II.GENERADOREs la mquina que transforma la energa mecnica en elctrica. Se le llamatambin Alternador porque produce corriente alterna.Est formado bsicamente por dos elementos: uno fijo cuyo nombre genricoes el de Estator y otro que gira concntricamente en ste, llamado Rotor.Uno de ellos debe crear un campo magntico, alimentado con corriente directa(corriente de excitacin del campo), tomada de la excitatriz. A dicho elementose le denomina inductor y est formado por un conjunto de bobinas. El inductores el rotor.El segundo elemento acta cono receptor de corrientes inducidas, por lo que sellama inducido. A l estn unidas las barras de salida de la corriente.El estator, pues, es el que ocupa el lugar del inducido.Estator Rotores La corriente elctrica se origina en el campo magntico establecido entre el rotor y el estator; al girar el rotor impulsado por la turbina se rompe el campo magntico producindose una corriente de electrones. Esta corriente se induce a relativamente bajo voltaje, por lo que se enva al transformador de potencia, el cual sube el voltaje a un valor muy alto para que se efecte la transmisin hasta los centros de consumo. En estos hay subestaciones reductoras cuyos transformadores reducen el voltaje para distribuir la corriente en la zona. Finalmente, cerca de las instalaciones del usuario ocurre una ultima reduccin del voltaje para ajustarlo a las caractersticas del funcionamiento de los aparatos. El fenmeno fsico mediante el cual se obtiene la energa elctrica se denomina induccin electromagntica. SALA DE CONTROL Como se capta por el nombre, la sala de control es el sitio donde un personal sumamente capacitado efecta la labor de control del proceso total de generacin de la planta. Para tal efecto cuenta con tableros indicadores, alarmas y protecciones, sistemas de comunicacin, tableros de mano para las subestaciones, entre otros. EQUIPOS AUXILIARES Tales como bombas de agua para el enfriamiento de las unidades, bombas lubricantes, extinguidotes de fuego, equipos para la autoalimentacin elctrica, banco de bateras, gra viajera, oficinas y salas varias, taller y bodega.

6. SubestacinLos generadores de la planta producen la corriente elctrica a relativamente bajo voltaje, lo cual hara imposible que el servicio en los centros de consumo fuese de buena calidad. Por tal motivo es necesario utilizar una subestacin, la cual cuenta con otra serie de equipos que permite regular dicho servicio. La subestacin se instala contiguo o cerca de la planta generadora y en ella se encuentras los siguientes equipos: transformadores de potencia, disyuntores, seccionadores, transformadores de medicin de corriente, aisladores de paso, pararrayos, malla a tierra, Hilos-guarda. Transformadores de Potencia

En el siguiente esquema, puede observarse el proceso que tiene la energa desde su generacin hasta que es entregada en nuestros hogares.

Energa NuclearLa energa nuclear es aquella que se libera como resultado de una reaccin nuclear. Se puede obtener por el proceso de fisin nuclear (divisin de ncleos atmicos pesados) o bien por fusin nuclear (unin de ncleos atmicos muy livianos). En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energa, debido a que parte de la masa de las partculas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energa. Lo anterior se puede explicar en base a la relacin masa-energa, producto de la genialidad del gran fsico Albert Einstein. En relacin a la liberacin de energa, una reaccin nuclear es un millar de veces ms energtica que una reaccin qumica, por ejemplo, la generada por la combustin del combustible fsil del metano.

Fisin NuclearEs una reaccin nuclear que tiene lugar por la rotura de un ncleo pesado al ser bombardeado por neutrones de cierta velocidad. A raz de esta divisin el ncleo se separa en dos fragmentos acompaado de una emisin de radiacin, liberacin de 2 3 nuevos neutrones y de una gran cantidad de energa (200 MeV) que se transforma finalmente en calor. Los neutrones que escapan de la fisin, al bajar su energa cintica, se encuentran en condiciones de fisionar otros ncleos pesados, produciendo una reaccin nuclear en cadena. Cabe sealar, que los ncleos atmicos utilizados son de Uranio - 235.

El proceso de la fisin permite el funcionamiento de los reactores nucleares que actualmente operan en el mundo.

Fusin NuclearLa fusin nuclear ocurre cuando dos ncleos atmicos muy livianos se unen, formando un ncleo atmico ms pesado con mayor estabilidad. Estas reacciones liberan energas tan elevadas que en la actualidad se estudian formas adecuadas para mantener la estabilidad y confinamiento de las reacciones. La energa necesaria para lograr la unin de los ncleos se puede obtener utilizando energa trmica o bien utilizando aceleradores de partculas . Ambos mtodos buscan que la velocidad de las partculas aumente para as vencer las fuerzas de repulsin electrostticas generadas al momento de la colisin necesaria para la fusin.

Para obtener ncleos de tomos aislados, es decir, separados de su envoltura de electrones, se utilizan gases sobrecalentados que constituyen el denominado Plasma Fsico. Este proceso es propio del Sol y las estrellas, pues se tratan de gigantescas estructuras de mezclas de gases calientes atrapadas por las fuerzas de gravedad estelar. El confinamiento de las partculas se logra utilizando un "Confinamiento Magntico", o bien un "Confinamiento Inercial". El Confinamiento Magntico aprovecha el hecho que el plasma est compuesto por partculas (ncleos) con carga elctrica. Se sabe que si una de estas partculas interacta con un Campo Magntico su trayectoria y velocidad cambian, quedando atrapadas por dicho Campo. El Confinamiento Inercial permite comprimir el plasma hasta obtener densidades de 200 a 1000 veces mayor que la de slidos y lquidos. Cuando se logra la compresin deseada se eleva la temperatura del elemento, lo que facilita an ms el proceso de la fusin. La fusin nuclear se puede representar por el siguiente esquema y relacin de equilibrio:

H + H He + n+ 3,2 MeV ELEMENTOS DE FISICA NUCLEARUn Poco de HistoriaCinco siglos antes de Cristo, los filsofos griegos se preguntaban si la materia poda ser dividida indefinidamente o si llegara a un punto que tales partculas fueran indivisibles. Es as, como Demcrito frmula la teora de que la materia se compone de partculas indivisibles, a las que llam tomos (del griego tomos, indivisible). En 1803 el qumico ingls John Dalton propone una nueva teora sobre la constitucin de la materia. Segn John Dalton toda la materia se poda dividir en dos grandes grupos: