001   catálogo 001
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  • 1. DESERTA.CATÁLOGO
  • 2. DESERTA.1. Una Perspectiva Medioambiental Integrada de la Sustentabilidad Urbana. de gestionar el flujo y demanda recursos en el entorno urbano. De esta forma, el manejo a nivel urbano de las infraestructuras y tecnologías permite la gestión de los recursos que provienen del entorno natural de unaEn el ámbito teórico y también práctico, es posible reconocer dos grandes categorías relacionadas – e integra- forma optimizada.das entre sí- a la sustentabilidad urbana, orientada desde una perspectiva medioambiental. Es interesante lacondensación conceptual que hace Stpehen Wheeler, desde la teoría, de lo que puede considerarse una pers- Al observar la ciudad, se vislumbran tres temáticas susceptibles de ser abordadas ya que constituyen elpectiva medioambiental integrada de la sustentabilidad urbana: “Para completar las metas medioambientales grueso de la infraestructura de la ciudad y del manejo de los recursos que fluyen por ella. Energía, Agua yde la sustentabilidad (urbana), el diseño físico (del entorno urbano) debe reflejar el clima local, ecosistemas, Desechos tienen expresiones a nivel tecnológico y su desarrollo puede dividirse en dos aristas; en una estánmateriales y flujos de energía, agua y recursos.1” los sistemas tradicionales y en otra, están los sistemas que, aplicando el desarrollo tecnológico, permiten dar un giro hacia un desarrollo urbano sustentable desde una perspectiva medioambiental. Teniendo estasLa primera categoría tiene que ver con el entorno natural, es decir, la importancia del lugar como parte íntegra consideraciones en cuenta, se desarrolla continuación un catálogo constituido por fichas, divididas en las tresen la planificación del entorno urbano. Se pone énfasis en la interrelación de los sistemas naturales y artificia- temáticas propuestas, que describen aquellos sistemas tecnológicos y de infraestructura que apuntan hacia lales para gestionar los recursos del entorno natural con el fin de proteger y asegurar el acceso a estos, manejar sustentabilidad urbana.los impactos negativos al medio ambiente y la asimilación de los servicios que este puede proveer. 2. Aclaraciones Previas sobre el Catálogo.La segunda categoría se relaciona con el manejo a nivel urbano de los recursos, tales como agua, energía,materiales, alimentos, etc., y su expresión en infraestructuras y tecnologías urbanas, de manera de optimizar El catalogo incluye 41 fichas que agrupan sistemas tecnológicos y de infraestructuras sustentables. Importantesu uso, reduciendo al máximo el consumo de estos y minimizando los desechos, los cuales a su vez, son es mencionar que la confección del presente catálogo no constituye por ningún motivo un compendio exhaus-vistos también como un recurso más, susceptible de ser reutilizado y reciclado para otras funciones urbanas. tivo ni menos total, del universo de soluciones relacionadas al diseño urbano sustentable; esto, básicamenteEsta perspectiva, plantea como requisito fundamental, realizar un cambio, desde una visión lineal de utilización porque en su mayoría corresponden al tipo de infraestructuras y /o tecnologías, y es de conocimiento generalde recursos hacia una concepción circular y sistémica de estos. En este sentido, la ciudad es vista como un que la tasa de actualización del desarrollo tecnológico es de una velocidad vertiginosa, haciendo que cualquiersistema de flujos de entrada y salida de recursos o lo que se denomina, Metabolismo Urbano y la perspectiva intento por abarcar la totalidad de las iniciativas en este ámbito, sea imposible. Teniendo en cuenta lo anterior,medioambiental de la sustentabilidad urbana, apunta a una optimización de este metabolismo mediante la lo que sí pretende este catálogo, dentro de su propia metodología y criterio de selección, es dar una ideaaplicación de sistemas circulares. La optimización pasa por una transición desde un Metabolismo Lineal al general del estado y ámbito actual del desarrollo de las infraestructuras, tecnologías y soluciones de diseño,concepto de Metabolismo Circular. Este concepto tiene un origen en las ciencias ecológicas, ya que plantea que se asocian al –o tienen el potencial de generar un- desarrollo urbano sustentable desde una perspectivala interdependencia de distintos sistemas que funcionan como un ciclo que permite la reducción, reutilización medioambiental.y reciclaje de los recursos, utilizando los desechos como insumos para otras funciones urbanas. Esto marcauna diferencia radical con “(…), los actuales procesos lineales que generan polución a partir de la producción 3. Metodología.(los cuales) deben reemplazarse por procesos circulares de uso y reutilización. Estos procesos (circulares)aumentan el rendimiento general de la ciudad y reducen su impacto sobre el medio ambiente.2” 3.1 Criterios de Selección.La optimización a la que se hace mención, es posible mediante la reducción, reutilización y reciclaje de los El primer criterio corresponde a acotar la búsqueda a las temáticas que se quieren desarrollar y que corres-recursos, los que pueden ser reutilizados para otras funciones urbanas, como se mencionó anteriormente; ponden a Energía, Agua, Desechos y Alimentos. En segundo lugar, se revisan proyectos urbanos que incluyenademás permite disminuir la producción de desechos y reducir el consumo de recursos. Eventualmente el sistemas de infraestructuras y tecnologías sustentables. Los casos revisados son: (1) Valdespartera, Zaragoza,metabolismo circular permitiría adicionalmente reducir costos económicos, ambientales y generar beneficios España, (2) Hammarby Sjöstad, Estocolmo, Suecia, (3) Kronsberg, Hannover, Alemania y (4) Hanham Hall,múltiples para la sociedad. Dentro de esta perspectiva de la sustentabilidad, las infraestructuras y las tecnolo- Bristol, Inglaterra. Se realiza un cuadro de análisis para cada caso en donde se enumeran los sistemas degías juegan un papel preponderante en orden producir la optimización, ya que poseen la capacidad operativa infraestructuras y/o tecnologías y soluciones de diseño urbano sustentables. Al tener este análisis previo, ya se genera un cuerpo de sistemas para ser abordados y analizados en las fichas. En tercer lugar, la misma1  Wheller, Sthepen. Planning for Sustainability. Creating Livable, Equitable, and Ecological Communities. (London, UK: Routledge, 2004), búsqueda bibliográfica y marco teórico revisado, fueron completando el espectro de soluciones asociadas,pp. 69. las que se fueron agregando de manera de abarcar la mayor cantidad posible. En cuarto lugar, y como último2  Rogers, Richard. Ciudades Sostenibles. En Rogers, Richard (Ed.). Ciudades para un Pequeño Planeta (pp. 24-63). (Barcelona, España: Edito-rial Gustavo Gili, 2000), pp. 30. criterio de selección, se privilegiaron los sistemas en el siguiente orden de importancia: (1) Mencionados
  • 3. DESERTA.en los casos de estudio, (2) Recurrencia en el proceso de búsqueda bibliográfica, (3) Presencia en Chile, sumos ocupados por la energía de la biomasa, son básicamente desechos de otras actividades. Otro ejemplo,(4) Que constituya un ejemplo paradigmático o de relevancia. Este último proceso fue importante en orden son las aguas servidas las cuales, constituyendo un desecho evidente, pueden ser recuperadas para otrosde incluir preferentemente sistemas que tuvieran presencia en Chile, ya sea en forma práctica, es decir en usos. Por esto, las dos fichas correspondientes a desechos, se destinan a aquellas tecnologías que tienen quefuncionamiento o que fueran de manufactura nacional. Finalmente, este último criterio, fue importante para ver con la gestión de residuos sólidos urbanos.incluir aquellos ejemplos de reconocimiento mundial. Finalmente, cabe volver a mencionar, que más que un catálogo acabado, es una referencia que muestra el aba-3.2 Esquema de Análisis. nico de posibilidades en relación a las manejo integrado de recursos a nivel urbano y de las infraestructuras / tecnologías que los sostienen, en orden de lograr una optimización del metabolismo urbano o mejor dicho,En términos generales, cada ficha consta de dos partes; una primera parte escrita, en donde se describe el lograr un metabolismo urbano circular.principio de diseño urbano sustentable, y una segunda parte gráfica, de apoyo a la descripción. Las fichastienen una numeración consecutiva de la N° 1 a la N° 41 y dividen en cuatro grupos, correspondientes a cadatemática: Energía ¬tiene 25 fichas, Agua 10 fichas, Desechos 2 fichas y Alimentos 4. Cada ficha posee unacolumna en donde se indica el número, la temática mediante un ícono, el tipo (que puede ser Recursos,Infraestructura / Tecnología o Diseño Urbano), el título o nombre y finalmente se indican las empresas oinstituciones relacionadas. Lo último se consideró relevante por dos razones fundamentales: primero, porqueen una configuración urbana, los sistemas están representados por actores reales que influyen en el territorio yque tienen la capacidad operativa de incidir en él. En este sentido, no son un abstracto que se superpone, y sereconoce por tanto la importancia de las relaciones que se generan entre los actores en orden de producir unaoptimización del metabolismo urbano mediante una gestión integrada del flujo recursos. En segundo lugar,se estimó pertinente mencionar las referencias directas de algunos proveedores o instituciones relacionadas,como un elemento relevante para la conformación de un catálogo, entendiendo que es una herramienta deconsulta práctica y objetiva. Para estas referencias se utilizó el cuarto criterio de selección, mencionado enel subtítulo anterior.4. Consideraciones Finales.El catálogo está compuesto por fichas y cada una de ellas puede leerse por separado y entenderse en todasu extensión. No obstante lo anterior, existe también una continuidad argumentativa en forma consecutiva porlo menos desde la primera ficha a la última de cada una de las tres temáticas abordadas. Esta continuidadtiene que ver con tres aspectos principales: primero, entendiendo que cada temática –Energía, Agua, Dese-chos y Alimentos- es también considerada un recurso, hay fichas que anteceden a otras y que indican lapotencialidad que tienen ciertas tecnologías en relación al recurso que utilizan. Esto es clave para las fuentesenergéticas renovables por ejemplo, en donde tener una idea del potencial energético –solar, de biomasa,eólico, geotérmico, etc.- es crucial para determinar su factibilidad. En segundo lugar, existen dos tipos fichas;las que son de carácter general, en las cuales se explican las tecnologías en forma genérica, y las especificasque describen una tecnología particular correspondiente a una empresa o caso de estudio. Evidentemente, lasde carácter general anteceden las específicas.Al revisar la cantidad de fichas por temática, es evidente que la categoría Desechos es marginal respecto delas anteriores. Esto es básicamente porque los desechos tienen un carácter transversal. Por ejemplo, los in-
  • 4. ENERGÍA ENERGÍA Aplicaciones: Generación de electricidad., Generación de calor., Cogenera- ción o CHP (Combined Heat Power Plant). CHP B 1 INF / TEC Aplicaciones: Generación de electricidad, Generación de calor, Cogenera- ción o CHP (Combined Heat Power Plant). CHP 2 RECURSOS DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. “Se entiende por biomasa el conjunto de materia orgánica renovable de origen vegetal, animal o procedente de la transformación natural o artificial de la misma. “La generación de energía eléctrica a partir de material leñoso, residuos de la industria forestal y residuos forestalesUrbano. Diseño propiamente tales, abre la oportunidad de La energía de la biomasa corresponde entonces a toda aquella energía que puede obtenerse de ella, bien seaArquitectónico. quema directa o su procesamiento Diseño a través de su su aprovechamiento energético masivo, dado el desarrollo de las tecnologías forestales y de combustión. Adicionalmente, los proyectos que utilicen biomasa Diseño Arquitectónico. para conseguir otro tipo de combustible.1” Normativa. forestal para la generación de energía eléctrica son considerados como una contribución a la mitigación de las consecuencias de la acumulación de Gases Normativa. La biomasa proviene de un proceso de transformación energética cuya cadena parte con el uso de la energía solar para la fotosíntesis, la cual genera masa de Efecto Invernadero (GEIs) en la atmósfera.1” orgánica vegetal a partir de la absorción de CO2 de la atmósfera. A su vez esta es usada por los animales, los cuales son también biomasa y generan biomasa Las principales fuentes la constituyen los residuos industriales de 3 fuentes de materia prima principales: Pino Radiata, Eucalipto y Bosque Nativo. Los estudios con sus residuos al incorporar esa energía transformada. Ambos procesos de transformación energética generan subproductos que no tiene tienen un uso en para Chile consideran como potencial energético, sólo la materia prima que genera por el manejo forestal y las operaciones de cosecha (raleo y residuos Energía de la Biomasa. ERNC. Energía de la Biomasa. ERNC. POTENCIAL de Biomasa ForestaL EN CHILE. el mercado. No obstante, estos tienen un potencial energético que puede ser aprovechado. El mismo proceso de transferencia energética produce biomasa de cosechas); es decir, antes de llegar a su procesamiento industrial. La razón es que en Chile, la misma industria maderera ocupa los residuos industriales cuando, a partir de la generación productos en base a materias primas o alimentos para la población, se generan desechos que son considerados biomasa. para generar la energía para sus procesos. No se considera como potencial energético la biomasa del bosque nativo porque su manejo industrial es mínimo El uso de la biomasa tiene un factor de emisión de CO2 igual a 0, ya que la combustión de esta produce CO2 que ya ha sido previamente absorbido por las y disperso territorialmente, y por lo mismo, la generación de residuos es marginal (debido al estado de desarrollo del bosque nativo no existen practicas plantas, por lo que el CO2 emitido por su uso, forma parte del ciclo natural del carbono y no representa un incremento en las emisiones del mismo. En caso silvicultares intermedias, por lo que los desechos de raleo y poda no existen)2. de que la biomasa no sea utilizada esta se re asimila naturalmente generando en el proceso dióxido de carbono CO2 o metano CH4, los que se incorporan a la atmósfera y al ciclo natural del carbono. El uso energético de la biomasa depende de los sistemas de conversión. Dependiendo de estos, la biomasa puede ser En Chile existe un potencial energético máximo de 470 MW. Se estima que con potencias de 10 MW o superiores puede ser rentable para iniciativas privadas usada directamente como combustible para generar electricidad y/o calor, e indirectamente producir otras fuentes de energía como biogás y biocombustibles, que se beneficien de economías de escala a un costo de disponibilidad de 15 a 20 US$/ton desde la recolección de la biomasa hasta su transporte a la las que pueden generar también electricidad y/o calor. Existen tecnologías para para cada proceso de conversión. planta de generación. El costo de disponibilidad sería de 25 y 35 US$/MWh para distancias medias de transporte entre 30 y 60 km. En una condición normal del mercado energético el valor económico de la energía por biomasa forestal sería igual que su costo de disponibilidad generando un margen pequeño de ganancias, por lo que este tipo de energía se perfila para demandas que tengan acceso directo a la biomasa, es decir, las empresas forestales grandes o 1 CNE/GTZ. Proyectos de Biomasa. Guía para la Evaluación Ambiental de Energías Renovables no Convencionales. (Santiago, Chile: [sn], 2007), pp. 17. pequeñas iniciativas madereras. ENERGÍA SOLAR 1  Bertran, J., & Morales, E. Potencial de Biomasa Forestal. Potencial de Generación de Energía por Residuos del Manejo Forestal en Chile. (Santiago, Chile: [sn], 2010), pp. 19. RESIDUOS AGRÍCOLAS Y FORESTALES, RESIDUOS ANIMALES RESIDUOS DE INDUSTRIAS RESIDUOS SOLIDOS URBANOS, AGUAS 2  Ver, Bertran, J., & Morales, E. (2010). Potencial de Biomasa Forestal. Potencial de Generación de Energía por Residuos del Manejo Forestal en Chile. Santiago, AGRICOLAS Y FORESTALES. RESIDUALES URBANAS. CULTIVOS ENERGÉTICOS. Chile: [sn]. FOTOSÍNTESIS Cuadro 1: Distribución de la Superficie de Bosques según Superficie de Esquema 5: Factores a Considerar para la Gene- Protección o Productivo. ración de Biomasa Forestal. ha ha ha Superficie Superficie de Protección Productivo ha Total ha ha % Bosque Nativo 13.443.316 8.098.043 5.345.273 0,40 Esquema 1: Proceso de Generación de Biomasa. Talboott’s Biomass Energy Systems. [Reino Unido http://www.talbotts.co.uk/] / EnviTec Biogas. [Alemania http://www.envitec-biogas.com/en/home. html ] / Biomass Engineering. [Reino Unido http://www.biomass.uk.com/] / E.ON UK. [Reino Unido http://www.eon-uk.com/ ] / Coppice Resources. ha ha ha BIOMASA Plantaciones 2.078.648 2.078.648 1,00 BIOMASA Esquema 2: Clasificación de Biomasas. TOTAL 15.521.964 8.098.043 7.423.921 0,48 ha Cuadro 2: Residuos Industriales por Especies. BIOMASA SECA 1 BIOMASA HÚMEDA 2 BIOMASA NATURAL Presente en la naturaleza sin intervención Tipo de Bosque Manejo Forestal Industria Desecho ha ha ha humana, como los bosques. Forestal 1.1 Residuo Industrial Líqudo 2.1 Pino Radiata Desecho de podas Aserrío Corteza CMPC. [Chile http://www.cmpc.cl/] / Forestal Mininco. [Chile http://www.mininco.cl/] / Forestal Arauco. [Chile http:// Desecho de raleos Aserrín verde ha [ Reino Unido http://www.coppiceresources.co.uk/] / Genera 4 energías renovables. [Chile http://www.genera4.cl/] Agroindustria 1.2 Aguas Residual Doméstica 2.2 BIOMASA RESIDUAL SECA Desecho de corta final Tapas y cantonera Productos sólidos, agrícolas, ganaderos, Desechos Plantaciones 1.3 Estiercol de Vacuno 2.3 Remanufactura Aserrín seco forestales, industria agroalimentaria. 1. Régimen de Propiedad de los Terrenos con Biomasa: Desechos Poda y Maleza 1.4 Estiercol Porcino 2.4 Virutas Privado / Estado BIOMASA RESIDUAL HÚMEDA Despuntes Residuos de Matadero 1.5 Aguas residuales urbanas e industriales y Polvo de lija Grasas y Aceites 1.6 residuos ganaderos. Celulosa Corteza Lodos PTA 1.7 Eucalipto Desecho de podas Aserrío Corteza CULTIVOS ENERGÉTICOS Residuos Sólidos Urbanos 1.8 Desecho de raleos Aserrín verde Cultivos especialmente hechos para generar biomasa (maíz, girasol, etc.) Desecho de corta final Tapas y cantonera Estiercol Avícola 1.9 Biomasa Celulosa Corteza Esquema 3: Tipos de Biomasa Seca y Húmeda. Bosque Nativo Desecho de corta final Aserrío Corteza Esquema 4: Sistemas de Conversión de Aserrín verde BIomasa. SISTEMAS DE CONVERSIÓN ENERGÉTICA Tapas y cantonera 2. Distancia + Transporte ASOCIADOS A LA BIOMASA Leña Viabilidad de Transporte Gráfico 1: Potencial Eléctrico de Biomasa Forestal. ELECTRICIDAD BIOGÁS 1. CONVERSIÓN TERMAL B 1. CONVERSIÓN BIOQUÍMICA Potencia Eléctrica Instalable 400 1.1 Combustión Directa: 2.1 Digestión Anaeróbica: Consiste en el proceso más común en donde la biomasa es quemada en Consiste en la descomposición de la biomasa mediante bacterias LICOR FERTILIZANTE Factible (MW) 300 Planta de Energía CALOR presencia de oxígeno y la consecuente liberación de calor. en ausencia de oxígeno.APLICACIÓN APLICACIÓN FIBRA 1.2 Gasificación: 2.2 Compostaje: 200 Área Influencia Industrial www.arauco.cl/] Consiste en la gasificación de la biomasa mediante un proceso de oxi- Consiste en la descomposición aeróbica (presencia de oxígeno) CHP CHP dación parcial, en el cual la biomasa se descompone en monóxido de de la materia orgánica por microorganismos. 100 Min. Baja Competencia CHP BIOCOMBUSTIBLES carbono e hidrógeno, además de dióxido de carbono y metano. 2.3 Fermentación: Máx. Dispersa. . 0 3. Estructura de Gestión del Consiste en la conversión de los azucares en alcohol, proceso que VAPOR VI VII VIII IX X+XIV Mapa 1: Áreas de Compe- seguido de destilación, genera biocombustibles. tencia Región XIV y X. Proveedor yEmpresa Energética Regiones EMPRESAS EMPRESAS
  • 5. ENERGÍA ENERGÍA RECURSOS 3 Aplicaciones: Generación de Electricidad, Calor, Cogene- ración o CHP Biosólidos Fertilizantes, Lícor , Fertilizante, Biocombustibles, Biometano. CHP BM INF / TEC 4 Aplicaciones: Generación de Electricidad. DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. La generación de biogás por la digestión anaeróbica de la biomasa consiste en la descomposición de biomasa Urbano. Diseño –preferentemente con alto contenido de Los sistemas de combustión directa pueden generar calor, electricidad o ambos dependiendo de la tecnología utilizada. Este caso, corresponde a la com- humedad- en un ambiente sin oxígeno mediante bacterias y microorganismos, lo que genera biogás, el cual puede ser utilizado como combustible; es decir, Diseño Arquitectónico. bustión o quema de la biomasa en hornos o calderas para generar energía, la cual mueve un motor generador de electricidad. La planta completa consta de mediante un proceso de tratamiento de residuos es posible disminuir la cantidad de desechos orgánicos contaminantes a la vez que se puede producir energía muchas partes y no se encontró una empresa que suministrara el sistema completo; no obstante, de acuerdo a la información recopilada, el sistema es muy Normativa. sin producción de CO2 adicional. El producto del proceso es biogás, como se mencionó, con una composición de 60% metano y 40% y tiene una aplicación similar cuando se trata de generación eléctrica por combustión de biomasa. Este consiste, en la utilización del calor de la combustión de la biomasa para energética. Además este puede ser mejorado para generar biometano (muy similar al gas natural) e inyectarlo a la red de abastecimiento o para usarlo como producir vapor en una caldera, el cual a su vez mueve una turbina conectada a un generador eléctrico. Existen gran variedad de hornos que combustionan la combustible para transporte. El residuo del proceso (90-95% de la biomasa original), es una mezcla de materiales indigeribles y microorganismos llamado biomasa y poseen distintas características en cuanto a cantidad de energía generada y el tamaño de biomasa que necesitan para funcionar Energía de la Biomasa. ERNC. POTENCIAL de biogás por digestión anaeróbica EN CHILE. Energía de la Biomasa. ERNC. GENERACIÓN DE Electricidad por Combustión DIRECTA de Biomasa. digestate, el cual es un material rico en nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio) para ser usado como fertilizante. Este puede usarse completamente o separase en licor (parte líquida) o fibra (parte sólida). La biomasa para generación de biogás proviene de recursos renovables: biomasa residual seca o húmeda, biomasa natural y cultivos energéticos. Casi cualquier tipo de biomasa puede ser procesada por digestión anaeróbica excepto los residuos provenientes de la madera. DISPOSICIÓN DE LA BIOMASA BIOMASA BIOMASA SECA 1 BIOMASA HÚMEDA 2 Cuadro 3: Sistemas de Conversión Asociados a Tipos LIMPIEZA DE GASES DE CHIMENEA de Biomasa. SILO DE SERVICIO COMBUSTIÓN Forestal D Residuo Industrial Líqudo D PARQUE DE BIOMASA Tipo de Sistema Tipo de Biomasa Combustión Residuos de la industria forestal (cortezas, aserrín, Agroindustria A Aguas Residual Doméstica A FILTROS Directa deBiomasa. virutas, residuos de poda, raleo, y corta final). Madera natural y usada Desechos Plantaciones D Estiercol de Vacuno A Residuos agrícolas (pajas, corontas, cuescos de fruta, etc). Desechos Poda y Maleza D Estiercol Porcino C Residuos sólidos orgánicos. Cultivos Energéticos. Residuos de Matadero A TAMBOR DE VAPOR SILO Producción Residuos del sector ganadero (estiercol, purines, de Biogás. etc.) Grasas y Aceites A PARQUE DE BIOMASA D Dispersa Residuos agrícolas (paja, rastojos, etc.) Toda clase de biomasa húmeda (RILes, aguas Lodos PTA C residuales domésticas). A Agrupada Toda clase de biomasa seca (lodo de plantas de Residuos Sólidos Urbanos A tratamiento de aguas, grasas, residuos de matadero) C Concentrada Biogás de rellenos sanitarios. Estiercol Avícola C Esquema 6: Clasificación de Tipos de Biomasa y Nivel de Dispersión Terri- torial.EnviTec Biogas.[Alemania http://www.envitec-biogas.com/en/home.html] / Alkane. [ Reino Unido http://www.alkane.co.uk/] / Biogas Nord. [Alemaniaco.uk/[ / enpure. [Reino Unido http://www.enpure.co.uk/] / Methanogen (UK) Ltd. [http://www.methanogen.co.uk/] / MONSAL advanceddigestiontech-http://www.biogas-nord.com/] / BIOGEN Greenfinch. [Reino Unido http://www.biogen.co.uk/] / BIOPLEX technologies. [Reino Unido http://www.bioplex.nology. [Reino Unido http://www.monsal.com/Default.asp] / MT-ENERGIE Biogas-Technologie. [Alemania http://www.mt-energie.com/gb.html] / Genera4 energías renovables. [Chile http://www.genera4.cl/] / RED Biogás. [Chile http://www.redbiogas.cl/] / UTEC. [Alrmania http://www.utec-bremen.es/] / Talboott’s Biomass Energy Systems. [Reino Unido http://www.talbotts.co.uk/] / Biomass Engineering. [Reino Unido http://www.biomass. uk.com/] / E.ON UK. ][Reino Unido http://www.eon-uk.com/] / Coppice Resources. [Reino Unido http://www.coppiceresources.co.uk/] / Genera 4 energías renovables. [Chile http://www.genera4.cl/] / FORESTENERGY SYSTEMS. [Reino Unido http://www.forestenergysystems.com/] / CALDERA DE COMBUSTIÓN BIOMASA DISPERSA BIOMASA AGRUPADA BIOMASA CONCENTRADA 600.000 500.000 COMBUSTIÓN DE LA BIOMASA 180 Biogás (miles m3/año) 160 400.000 140 120 300.000 (MW) 100 80 200.000 60 40 100.000 20 0 0 Cultivos de temp. Lodos PTA Estiercol de vacuno Estiercol de porcino Riles Desmale. y poda Grasas Estiercol avícola Agroindustria Anaeróbico ARU Beneficio ganado RSU Máx Máx PSICINA Y TORRES DE REFRIGERACIÓN Tratamiento DESAIREADOR Min Min Gráfico 2: Potencial de Biogás y Generación Energética según Tipos de Biomasa y Nivel de Dispersión Territorial.bentec bioenergy. [España http://www.bentec.es/esp/refs_08.htm] CALOR CALOR CALOR ELECTRICIDAD RED ELÉCTRICA BIOGÁS BIOGÁS BIOGÁS UTEC. [Alemania http://www.utec-bremen.es/] RESIDUOS GANADEROS CALOR RED ELECTRICA BIOGÁS BIOGÁS BIOMASA CASA / CALEF. DISTRITAL / INVERNADEROS DIGESTOR RESIDUOS RESIDUOS COGENERACIÓN TURBINA DE VAPOR B ALMACENAMIENTO DIGESTOR ANAERÓBICO DIGESTATE (RESIDUOS) GENERADOR RESIDUOS URBANOS ALIMENTADOR CHP BIOCOMBUSTIBLES FERTILIZANTES GENERACIÓN DE ENERGÍA DEMANDA DE ELECTRICIDAD BM GN RED DE GAS CULTIVOS ENERGÉTICO FIBRA LICOR MEJORAMIENTO BIOMETANO Esquema 8: Funcionamiento de Planta de Combustión Directa de Biomasa para Generación de Electricidad. Esquema 7: Proceso Genérico de Generación de Biogás para Producción Energética. EMPRESAS EMPRESAS
  • 6. ENERGÍA ENERGÍAAplicaciones:Generación de calor. INF / TEC 5 Aplicaciones: CHP Combined Heat Power Plant. Cogeneración de Calor y , Energía. CHP INF / TEC 6DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano.La generación de calor por combustión de biomasa es la forma más común de obtener energía: la quema de biomasa sólida genera energía calórica, la cual Diseño Urbano. Consiste en la generación simultánea de calor y energía, mediante un proceso único y eficiente. Las plantas CHP generan electricidad a la vez que son capaceses transferida al ambiente. Este proceso de combustión si se hace en condiciones restringidas de oxígeno y Arquitectónico. confinados, puede ser mucho más Diseño en ambientes de recuperar y utilizar el calor para procesos industriales o producir vapor o agua caliente, los queDiseño Arquitectónico. para dotar de calefacción y agua pueden ser utilizadoseficiente que si se hace a la intemperie. Existen tecnologías especialmente confeccionadas que permiten ocupar la energía calórica de la forma más eficien- Normativa. caliente sanitaria a una zona urbana. Normativa.temente posible. Se reconocen dos tipos de tecnologías principalmente: la estufa u horno, la cual puede proveer de calefacción a un recinto o mediante una Las plantas CHP son mucho más eficientes: sobre 80% comparado con un 40%1 en el caso de las plantas tradicionales; esto es básicamente porque son ,caldera que calienta agua, la cual se distribuye mediante tuberías y puede proveer de calefacción a una vivienda completa satisfaciendo las necesidades de capaces de capturar y no perder el calor de los gases de escape o fluidos refrigerantes (60% de la energía se pierde en calor residual), que generalmente seagua caliente sanitara. Dependiendo de la tecnología, el sistema puede ampliarse y mediante una sola caldera se puede proveer de agua caliente para consumo disipan en los sistemas de enfriamiento (calor que posee 2 veces o más, mayor cantidad de energía que la que se genera al producir electricidad). Además Energía de la Biomasa. ERNC. Generación de calor por combustión directa de biomasa Energía de la Biomasa. ERNC. CHP: Combined Heat Power Plant. Cogeneración de Calor y Energía.o calefacción, a un distrito completo; esto se conoce como calefacción distrital. existe la posibilidad de almacenar calor, disociando la necesidad de generación eléctrica para disponer de calor, haciendo las CHP aún más eficientes. LaEl diseño de las calderas es específico en relación al tipo de biomasa que pueden quemar. Los materiales utilizados van desde chips de madera, pellets de eficiencia de estas plantas aumenta mucho más –alrededor del 7% 2- ya que se utilizan generalmente para satisfacer demandas locales, lo que evita la perdidamadera, desechos de las faenas agrícolas y lo más simple, leña. Ahora, la eficiencia de los sistemas depende del uso que se le dé; se estima que las calderas de energía por transmisión.son más eficientes cuando las necesidades de energía son continuadas en el tiempo, ya que estos sistemas no pueden ser apagados o prendidos como las Las CHP pueden funcionar, dependiendo de la tecnología y la escala de la demanda, tanto con combustibles fósiles como con fuentes de energía renovablescalderas eléctricas o a petróleo, por lo que su funcionamiento continuado permite alcanzar los máximos rendimientos de diseño. La mayoría de las opciones como la biomasa. Una CHP funcionando con biomasa debe considerarse en térmicos de la demanda de calor y no eléctrica, ya que de haber excedentes, esque ofrece el mercado funcionan con chips o pellets de madera y el tamaño de los sistemas depende de la potencia para la cual están diseñados y de la más simple exportar energía a la red eléctrica que disipar el exceso de calor. Lo anterior hace que las CHP sean más adecuadas para demandas continuas.demanda que se necesite. 1  Ver, Biomass Energy Center. (s.f.). Combined Heat and Power (CHO). Recuperado el 13 de marzo de 2011 de http://www.biomassenergycentre.org.uk/portal/page?_ Esquema 9: Sistema de Combustión Directa de Biomasa para Generación de Calor. pageid=75,37173&_dad=portal&_schema=PORTAL, CHPA. (s.f.). Advantages of CHP. Recuperado el 13 de marzo de 2011 de http://www.chpa.co.uk/advantages- -benefits-of-chp_183.html & Irish CHP Association. (s.f.). What is Combined Heat and Power?. Recuperado el 13 de marzo de http://www.ichpa.com/CHP_in_Ireland/ SILO DE ALMACENAMIENTO What_is_CHP.php 2  Ibid. Esquema 10: Sistema CHP Cogeneración de Electricidad , CHIPS y Calor. Bioetanol INDUSTRIA SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN PELLETS Gas Natural GN MOTOR / GENERADOR TURBINA DE GAS / GENERADOR ZONAS URBANAS Biogás B CHP C RESIDUOS AGRÍCOLAS Biomasa CALDERA DE BIOMASA INVERNADEROS RSU LEÑA FORESTENERGY SYSTEMS. [Reino Unido http://www.forestenergysystems.com/products.php] / Bioenergy technology ltd. [Reino Unido http:// www.bioenergy.org/products/] / Biotech. [Alemania http://www.pelletsworld.com/index.php?id=717&L=1] / OR remea. [Reino Unido http:// ADORATEC. [Alemania http://www.adoratec.com/companyprofilnav.html] / aesi. [EE.UU http://www.aesintl.net/] / bioflame. [Reino Unido http://www. bioflame.co.uk/] / Biomass CHP [Reino Unido http://www.biomasschp.co.uk/] / KARA Energy Systems b. v. [Holanda http://www.kara.nl/] / KOHLBACH. uk.remeha.com/index.php?id=259] / BRITISHECO. [Reino Unido http://www.britisheco.com/] / COCHRAN. [Reino Unido http://www.bibcochran. com/] / ASHWELL Engineering Services. [Reino Unido. http://www.ashwellengineering.com/index.htm] / Talboott’s Biomass Energy Sys- [Austria http://www.kohlbach.at/] / ecoenergy. [Reino Unido http://www.econergy.ltd.uk/] / KWB Die Biomasseheizung. [Austria http://www.kwb.at/at/ index.php?option=com_frontpage] / MAWERA. [Austria http://www.mawera.co.uk/] / STIRLINGOK. [Dinamarca http://www.stirling.dk/] / TURBODEN. [Italia http://www.turboden.eu/en/home/index.php] / WÄRTSILÄ. [FInalndia http://www.wartsila.com/en/Home] / onsite energy. [Alemania http://www. CELDAS DE COMBUSTIBLE TURBINA DE VAPOR / GENERADOR Aceite Vegetal BIOMASA DE COMBUSTIBLE Esquema 11: Ventajas de los Sistemas CHP . CHP CHP < CO2 CHP B CHP CHP CHP CHP CHP CHP Eficiencia por la utilización de menor can- La seguridad del suministro y la capacidad La posibilidad de ser una manera rentable Reduce la dependencia de una generación tidad de combustible y por tanto menor de no depender de combustibles fósiles de reducir las emisiones de CO2 . energética centralizada, diversificando la costo de la energía (entre 15% y 40%). importados. posibilidad de suministro como un com- plemento a una red local y nacional de ge- Imagen 1: Caldera Forest. Imagen 3: Sistema Biotech de Alimen- neración. Promueve la competencia en el Biomasa: Chips / Pellets / 350-3000 KW. tación Mediante Silo. mercado energético y por tanto incide fa- Esquema 12: Tipos de CHP . vorablemente en los precios de consumo. GRAN ESCALA CHP MICRO CHP CCHP mtu-online.com/mtuonsiteenergy/mtu-onsite-energy/] PEQUEÑA ESCALA CHP CALEFACCIÓN DISTRITAL CHP tems. [Reino Unido http://www.talbotts.co.uk/] CHP CHP CHP CHP . (> 2 MW): se enfoca a la in- CHP (<2 MW): se utilizan (<100 KW): se utilizan para vi- (Combined Cooling Heat and La planta se conecta a un sistema dustria y pueden generar energía para las demandas de edificios viendas individuales, satisfacien- Power): además de calor y elec- de calefacción distrital dotando equivalente a plantas convencio- singulares de mediana y gran do necesidades de electricidad, tricidad se genera refrigeración de electricidad y calefacción a nales. La generación de calor escala (departamentos, oficinas, calefacción y agua caliente. para enfriamiento. Esta tri genera- zonas urbanas. se utiliza para los procesos hospitales, malls, supermerca- ción es posible mediante la apli- industriales y para demandas de dos, invernaderos, plantas de cación de intercambiadores de calefacción/agua caliente de un tratamientos alternativos de de- calor, proveyendo agua fría para Imagen 2: Caldera Biotech. Imagen 4: Sistema Biotech de Alimen- asentamiento cercano. sechos, etc.) las necesidades de enfriamiento Biomasa: Pellets / 8.4-35 KW. tación Mediante Tornillo Sin Fin de edificaciones. EMPRESAS EMPRESAS
  • 7. ENERGÍA ENERGÍA 7INF / TEC Aplicaciones: Generación de Electricidad, Calor, Cogene- ración o CHP Biosólidos Fertilizantes, Lícor , Fertilizante, Biocombustibles, Biometano. CHP BM 8 INF / TEC Aplicaciones: Generación de Electricidad, Calor, Cogene- ración o CHP Biosólidos Fertilizantes, Lícor , Fertilizante, Biocombustibles, Biometano. CHP BM DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. Las plantas de biogás Envitec, son de tecnología Alemana y combinan tanto la producción de biogás, como la generación energética y utilización de los Esta planta de biogás también es de tecnología Alemana. La diferencia con el ejemplo anterior, es que posee un sistema de digestión anaeróbica en 3 pasos. residuos del proceso. Las plantas se diseñan de acuerdo a necesidades específicas, aplicando un sistema modular estandarizado que tiene que ver con la Diseño Arquitectónico. Esto quiere decir, que se utilizan 3 estanques para el proceso: un primer digestor y un segundo digestor funcionan en las mismas condiciones anaeróbicas y capacidad de generación de la planta y a la disponibilidad de biomasa potencial de cada cliente (agricultura, ganadería, forestal, etc.). El diseño permite de temperatura y producen biogás. La diferencia es que el segundo estanque o post digestor, permite la generación de un 20 % adicional de biogás. El tercer Normativa. adecuarse, pudiendo ser superficiales, semienterrados o enterrados. estanque alberga el digestate o residuos del proceso. El sistema Envitec es de alta tecnología en todo su proceso y se explica a continuación. En principio, el almacenamiento de biomasa sólida, se hace en Esta empresa fabrica dos sistemas, uno con capacidad de cogeneración de 500 KW (gran escala de CHP) y otro sistema compacto convencional de dos receptáculos con capacidad de almacenamiento para dos días; en el interior, la biomasa se transporta mediante un sistema mecánico de alimentación, que la estanques con una capacidad de cogeneración de 150 KW (pequeña escala de CHP). Energía de la Biomasa. ERNC. planta de biogas: Sistema envitec. Energía de la Biomasa. ERNC. planta de biogás: sistema Mt energie. lleva al mezclador. Adicionalmente, la biomasa liquida se bombea hasta un tanque de donde es almacenada. La biomasa, antes de usarse, se pasteuriza en un La planta consta de los mismos elementos que el ejemplo anterior: alimentador mecánico, mezcladores de biomasa, agitadores o mezcladores interiores, sistema que utiliza el mismo calor generado por la planta CHP Luego toda la biomasa, seca y líquida, se junta en el mezclador en la proporción adecuada, y . líneas de transmisión de biogás y la planta CHP También cuenta con un sistema de gestión electrónica que permite monitorear todo el proceso haciéndolo . se agita para generar una mezcla homogénea que se bombea hacia el estanque fermentador. El estanque, aislado herméticamente, fermenta la mezcla durante más eficiente. 60-70 días a una temperatura entre 35° y 38° C. En el interior existe una bomba que hace recircular la mezcla desde el estanque de fermentación hacia el mez- plano 2: diseño general Planta de clador en ciclos continuos, permitiendo una máxima utilización de la biomasa. El estanque de almacenamiento está hecho en base módulos prefabricados de biogás mt energie. hormigón, dando la flexibilidad al diseño. El calor necesario para la fermentación se transmite vía tuberías metálicas que mantienen una temperatura constante AGITADOR en el fermentador; además existen agitadores de hélice que homogenizan la mezcla y la mantienen la temperatura constante. El gas producido sube a la parte LEVANTADOR DEL AGITADOR superior del estanque, cuyo techo flexible permite la extracción del gas mediante tuberías de extracción. El material de residuos o digestate, se bombea hasta un estanque y puede ser utilizado como fertilizante sólido o líquido para la agricultura. Mediante un VISOR O VENTANA sistema de tratamiento del efluente, se puede generar fertilizantes de alta calidad al separar la parte sólida y líquida, generando como residuo agua de carac- ESCAPE DE SEGURIDAD DE PRESIÓN terísticas potables. Finalmente, el biogás producido, se transporta mediante una tubería hacia una cámara en donde se enfría y deshidrata; luego se comprime en un compresor de gas para su uso en una planta CHP diseñada especialmente para biogás, entregando como insumo, calor y electricidad para distintas necesidades exteriores y para las necesidades de calor y electricidad de la misma planta de biogás. Como proceso adicional, el gas puede ser mejorado en ESCAPE DE SEGURIDAD MEMBRANA FLEXIBLE DE ALMACENAMIENTO DE GAS una planta de refinamiento, generando biometano cuyas características permiten que pueda ser alimentado a la red de gas natural. DE PRESIÓN Esquema 13: Funcionamiento Planta de Biogas Envitec. ACUMULADOR ACUMULADOR DE CALOR DE CALOR CALOR ELECTRICIDAD ELECTRICIDAD CALOR CHP CHP AGITADOR DIGESTATE / RESIDUOS NIVEL AGITADOR RED PÚBLICA DE GAS RED ELÉCTRICA ESTANQUE ALIMENTADOR MICRO RED DE GAS BIOMASA LÍQUIDA / 30 km / 4 km INDUSTRIAS VIVIENDAS BIOMETANO AGITADOR SALA DE BOMBEO 96% Metano BIOGÁS PLANTA DE BIOGÁS 55-60% Metano BIOGÁS 55-60% Metano CHP MEJORAMIENTO DIGESTOR BIOGÁS 55-60% Metano AGITADOR AGITADOR FERMENTADOR CALOR RESIDUOS BIOGÁS BIOMETANO 96% Metano ELECTRICIDAD BIOGÁS AGITADOR ACUMULADOR RESIDUOS PLANTA DE GN DE CALOR DISTRIBUCIÓN DE GAS DIGESTATE (RESIDUOS) RED ELÉCTRICA FERMENTADOR 1 FERMENTADOR 2 CALOR ALIMENTADOR / MEZCLADOR FERTILIZANTES DE BIOMASA GN GN GN CHP FIBRA LICOR ESTABLOS INVERNADEROS VIVIENDAS ELECTRICIDAD plano 1: Ejemplo de Diseño de Planta de Biogas Envitec. imagen 5: Planta en Funcionamiento. MT-ENERGIE Biogas-Technologie. [Alemania http://www.mt-energie.com/gb.html] CALOR RED ELÉCTRICA ELECTRICIDAD BIOMASA SÓLIDA RESIDUOS AGRÍCOLAS CALOR BIOGÁS Digestate / EnviTec Biogas.[Alemania Plan Plantas en Funcionamiento.” BIOGÁS BOMBEO BIOGÁS BIOGÁS Residuos Digestate / Residuos CULTIVOS ENERGÉTICO DIGESTOR POST DIGESTOR RESIDUOS / DIGESTATE ALIMENTADOR imagen 6 : Planta en Funcionamiento. BOMBEO BIOMASA LÍQUIDA CALOR RECIRCULACIÓN SOBREFLUJO Fermentador FERTILIZANTES CALOR Fermentador RESIDUOS GANADEROS ESTANQUE Antorcha Edificio técnico FIBRA LICOR INDUSTRIAS ESTABLOS INVERNADEROS VIVIENDAS Esquema 14: Funcionamiento Planta de Biogás MT Energie.EMPRESAS EMPRESAS
  • 8. ENERGÍA ENERGÍAAplicaciones:Generación de calor para calefacción de zonas urba-nas de pequeña, mediana y gran escala.. INF / TEC 9 Aplicaciones: Generación de calor para calefacción de zonas urba- nas de pequeña, mediana y gran escala.. 10 INF / TECDESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano.La calefacción distrital (DH District Heating) consiste en la instalación de calderas para proveer de calor para calefacción en forma simultánea, a una gran Dinamarca es un país líder en el desarrollo de sistemas de calefacción distrital. Sus primeros sistemas se Diseño Urbano. principios del siglo XX, logrando remontan haciacantidad de edificaciones mediante una red de tuberías que transportan el calor, ya sea agua calienteDiseño Arquitectónico. de generación hasta el usuario o vapor, desde el punto un salto cuantitativo y cualitativo en las tecnologías desarrolladas, especialmente en lo que respectaDiseñosistemas de distribución de calor con tuberías pre a los Arquitectónico.final. Estos sistemas funcionan mediante una caldera singular, calor residual de procesos industriales o una CHP; esta última hace mucho más eficiente la aisladas, el desarrollo de intercambiadores de calor eficiente –minimizando las pérdidas de presión y maximizando la transferencia de calor- y los sistemas Normativa. Normativa.generación energética al utilizar el calor residual de la generación eléctrica, es decir, no es necesario generar energía adicional para producir calor. Además, la de control de velocidad y flujo variable del agua, que permiten gestionar el recurso de acuerdo a necesidades específicas. Con estos avances se logró que lasDH permite beneficiarse economías de escala, por lo que el sistema puede ser mucho económico que la generación de calor en forma individual. temperaturas de los flujos de agua, pudiesen ser mayores y más eficientes, permitiendo el uso del calor residual de procesos industriales y el de las plantas de incineración de desechos sólidos. Eventualmente este salto tecnológico, la crisis energética y el hecho de que Dinamarca exportaba el 100 % de los com- calefacción distrital. calefacción distrital. EL EJEMPLO de dinamarca. Esquema 15: partes de un sistema de dh. bustibles fósiles, llevó al gobierno a impulsar un programa de expansión sistemática de las redes de calefacción distrital, entendiendo que estas permiten una Central eléctrica. CHP a biogás o Energía biomasa. geotermal. eficiencia mayor en el uso de la energía para la demanda de calefacción. Actualmente, Dinamarca es autosuficiente en términos energéticos; esto quiere decir CE CHP que no dependen de la importación de combustibles fósiles, llegando a inclusive exportar insumos energéticos. La red de calefacción distrital de Dinamarca1. Central de Generación de calor: es de 50.000 km y consiste en plantas CHP (cogeneración de calor y electricidad) o plantas termales (que sólo generan calor). Las CHP se dividen en 16Las fuentes de generación son diversas, siendo la más utilizada y eficiente, la co- Energía de dese- + Celdas de combus- Calderasgeneración o CHP Las plantas funcionan en forma automatizada en un edificio que . chos. tible. electricas. centralizadas y 130 descentralizadas y las plantas termales corresponden a y son 130 descentralizadas. Las centralizadas son mucho más grandes y asociadasalberga la central y las bombas de agua, gestionando la distribución de calor en a grandes centros urbanos; las descentralizadas son de escala menor y se asocian a asentamientos pequeños y funcionan como sistemas de apoyo, con la ca-función de la demanda, información que es recopilada en medidores en la misma pacidad de almacenar calor, en períodos de alta demanda. Lo anterior corresponde al sistema público de calefacción distrital, al cual se suman 380 CHP y 100 Calor residual in- Bombas de calor. Solar termal.central y en los intercambiadores de calor de cada edificación. plantas termales privadas, cuyo calor es usado para invernaderos, industria, demandas específicas de calefacción (colegios, hospitales, bloques de vivienda, IND dustrial. etc.). Hay que agregar que un gran porcentaje de estas plantas utilizan combustibles renovables tales como biomasa, biogás y desechos; esto sumado a que el 80% de la calefacción distrital proviene de plantas CHP (más eficientes), hacen que la producción energética para calefacción sea ambientalmente sustentable. Gráfico 3: Fuentes Energéticas Utilizadas Gráfico 4: Combustibles Utilizados Gráfico 5: Porcentaje de Cogeneración de2. Sistema de Distribución: CABLES DETECCIÓN para Calefacción en Dinamarca. para Calefacción en Dinamarca. Electricidad y Calor en Europa. FUGAS CHP CHP 3% 0,4% 7%Consiste en una línea de transmisión que alimenta una red primaria de distribución 6%subterránea de tuberías metálicas pre-aisladas dobles, que van hasta el sistema de TUBO PORTADOR 60distribución secundaria en los edificios individuales y retornan, mediante bombas ACERO CORRUGADO LÍNEA TRANSMISIÓN 18% 15%que generan diferenciales de presión entre la fuente de generación y las tuberías 30% ESPUMA AISLANTE RED PRIMARIA RED PRIMARIAde retorno . La línea de transmisión opera en radios de hasta 30 Km desde la POLIURETANO DISTRIBUCIÓN DISTRIBUCIÓN 50 RED SECUNDARIAplanta de generación y puede servir a varios sistemas distribución, permitiendo la DISTRIBUCIÓN 37%posibilidad de generar sinergias entre los proveedores de combustible, la plantageneradora y los usuarios finales. La extensión del sistema depende de la adición 40 TUBO POLIETILENOde más fuentes de generación de calor a medida que crece. EXTERIOR (%) 30 15% 23% 20 4% 24% 17% 10 INTERNATIONAL DISTRICT HEATING ASSOCIATION. [Europa http://www.districtenergy.org/] / EUROHEAT & POWER. [Europa http://www.euroheat.org/] / DBDH. [Dinamarca http://www.dbdh.dk] / Energiateollisuus. [Finlandia http://www.energia.fi/EN] / SDH solar district heating. [Europa http://www.solar-dis- trict-heating.eu/Home.aspx] / ENERGY INNOVATIONS. [Reino Unido http://www.energyinnovationsuk.com/index.html] / esen. [España http://www.esengrupo.3. Punto de Conexión a la edificación:Conexión directa: el calor pasa directamente a la edificación desde el sistema de 0 FInlandia pequeñas Petróleo Gas natural Portugal Holanda Grecia Dinamarca España Calefacción distrital sin Alemania Desechos Austria Bélgica Francia Irlanda Italia R.U Suecia generación de electricidad Carbón Gras natural Petróleo CHP, grandes ciudades CHP, ciudades medianas y Biomasa Calefacción eléctrica Combustibles sólidos Bombas de calordistribución principal a una sola temperatura y presión.Conexión Indirecta: el calor pasa del sistema de distribución primaria a un inter-cambiador de calor en cada edificación que cede calor al sistema de distribuciónsecundaria, dejando aislado el circuito de suministro al interior del edificio; Estopermite flexibilidad de diseño de ambos sistemas en cuanto a la presión y temper-atura, ahorrar costos y acoplarse a otro sistema de calefacción interno del edificio. PLANTAS CENTRALIZADAS: Esquema 17: Organización Territorial GRANDES CENTROS URBANOS Propiedad de empresas energéticas. del Sistema de DH en Dinamarca SISTEMA DIRECTO SISTEMA INDIRECTO CHP CENTRALIZADAS CHP DESCENTRALIZADAS4. Interface con los consumidores: CHPSe realiza con medidores de flujo y temperatura, conformando un medidor de calor DISTRIBUCIÓN:que permite medir el uso de DH en las edificaciones, casa o departamento. Estas Propiedad municipal o consumidores.mediciones pueden ser en forma remota, permitiendo una facturación automáticade las cuentas, además de gestionar el uso a favor de la eficiencia de acuerdo al RED DE CALEFACCIÓNtipo de usuario, horario y estación. Los usuarios pueden gestionar individualmente DISTRITALel suministro de calor mediante un controlador termostato en cada unidad servida. TRANSMISIÓN: Propiedad municipal CHP PLANTAS DESCENTRALIZADAS: PEQUEÑOS CENTROS URBANOS INTECAMBIADOR DE CALOR Esquema 16: Modelo de componentes Propiedad de municipios o consumidores. sistema dh. USUARIOS USUARIO CHP com/web/home] / efirenova. [España http://www.efirenova.com/] PLANTA DE GENERACIÓN Esquema 18: Partes del Sistema de DH en Dinamarca. INTERCAMBIADOR DE CALOR . Mapa 2: Distribución de Plantas CHP para DH en Dinamarca. CHP GENERACIÓN Energía de desechos BASE Energía geotermal CHP IND Calor residual industrial DBDH. [Dinamarca http://www.dbdh.dk/] TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIA TUBERÍAS DE Generación SISTEMA DE Bombas de apoyo de apoyo: DISTRIBUCIÓN PRIMARIA TRANSMISIÓN CHP Demanda peak. Intercambiadores de calorVentajas de la Calefacción Distrital: 4. Bajos costos de generación energética. 7. Reducción de emisiones de CO2 al incorporar fuentes1. Gestión eficiente de suministro por tipo usuario, horario 5. Mayor eficiencia si se utilizan plantas CHP . renovables de generación de calor y tecnologías de coge-y estación. 6. Reducen costos (personal, electricidad, suministros) de neración.2. Variedad de fuentes de calor diversificando el suministro, mantenimiento y operación comparativamente con sistemas 8. El uso de biomasa favorece la creación economías de esca- SISTEMA DEhaciéndolo más seguro y aumentando la competitividad del individuales. la; esto porque se puede producir un abastecimiento local de DISTRIBUCIÓN IND INDservicio. 6. Hace innecesario el gasto de espacio para calderas –y el combustible, evitando el transporte de combustibles fósiles Imagen 7: Planta CHP Vi- Imagen 8: Planta de Incinera- Usuarios finales3. Flexibilidad de combustible utilizado para generar calor. ruido que ello implica- en edificios. mediante tuberías y las variaciones de precios en el mercado. borg District. ción de Desechos Esbjerg. EMPRESAS EMPRESAS
  • 9. ENERGÍA ENERGÍA11INF / TEC Aplicaciones: Generación de calor para calefacción de zonas urba- nas de pequeña, mediana y gran escala.. 12 RECURSOS Aplicaciones: Generación de electricidad y calor. DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. El caso de Copenhague1, es paradigmático como sistema de calefacción distrital; es uno de los sistemas de calefacción distrital más grandes del mundo, Antes de describir las utilidades que se le puede dar a la energía solar, es necesario ver cómo es la distribución del recurso a lo largo de un territorio. En el dando calefacción a cerca de 50 millones de m2 y cubriendo el 98% de la demanda total (500.000 hab.) Arquitectónico. mediante 1.500 km de tuberías Diseño de calefacción entendido de que los sistemas tecnológicos para obtener energía solar, se consideran más costosos y menos competitivos, se hace necesario entonces saber dobles. El sistema actual, comenzó a gestarse en 1980 y abarca los cinco municipios que componen la ciudad. Esto se logró mediante una red de transmisión Normativa. dónde es posible sacar el mejor provecho de dicho recurso. En vista de esto, se indagó en el potencial de energía solar que existe a lo largo del territorio intermunicipal, permitiendo conectar los sistemas de distribución de cada distrito con las plantas de producción de calor; se genero por tanto, un sistema nacional, mediante la revisión de fuentes oficiales que contienen registros solarimétricos para el país; esto, para tener una visión general del potencial solar en tripartito en donde generación, transmisión y distribución son independientes en cuanto a su gestión y propiedad. Esto aumenta la flexibilidad del sistema, Chile. En relación a lo anterior, la CNE (Comisión Nacional de Energía) considera que para que exista una apertura hacia las ERNC, específicamente la energía dando posibilidad de tener una variedad de fuentes de generación y fuentes de combustible. solar en este caso, es necesario difundir conocimiento y eliminar las barreras en el mercado que impiden su desarrollo, de manera de abrir nuevos mercados calefacción distrital. la red de copenhague. Energía solar. ERNC. potencial solar. La calefacción distrital en Copenhague, permitió hacerse cargo de un problema generalizado en las grandes ciudades, cual es la generación de desechos; hacia sistemas de captación de energía solar y mejorar las condiciones y calidad de vida de quienes utilizan este recurso. estos se aprovecharon, –mediante un plan de gestión de desechos urbanos que implicó que sólo el 3% de los desechos de la ciudad se disponga en rellenos El set de mapas a continuación, corresponde a la irradiación global anual en el plano horizontal para todo chile. Es el resultado gráfico, de un estudio llevado sanitarios- para disponer de grandes plantas de incineración desechos (40% de los desechos totales), las que cogeneran calor y energía, capturando el a cabo por la CNE llamado “Irradiancia Solar en los Territorios de la República de Chile.” El mapa es una visión simplificada de los resultados, ya que estos 25-30% de la demanda total de calefacción en Copenhague. En última instancia la calefacción distrital, gracias a la eficiencia que implica el uso de plantas se recogen en tablas para distintas latitudes, localidades, inclinaciones y azimut. CHP (usan 30% menos combustible en comparación a plantas tradicionales y son sobre 80% más eficientes), permite bajar cuantitativamente las emisiones de CO2 de la ciudad, ya sea por el uso fuentes combustibles alternativas, como biomasa y desechos (1/3 del sistema de calefacción distrital) o por la nula 72 71 70 69 68 74 73 72 71 70 69 necesidad de chimeneas. 36 7000 6600 Específicamente, el sistema de calefacción distrital de Copenhague consiste en una línea de transmisión que conecta 4 plantas CHP 3 plantas incineradoras de , 7400 5200 desechos y más de 50 plantas de apoyo a la generación de calor para períodos peak de demanda. Luego el calor es tomado por 20 compañías de distribución 18 que hacen llegar el insumo a los usuarios finales. 37 5800 7800 5600 19 38 1  Ver, DBDH. (s.f.). Recuperado el 23 de marzo de http://www.dbdh.dk/ & District Heating in Copenhagen: An Energy Eficient, Low Carbon, and Cost Effective Energy System. Recuperado el 23 de marzo de http://www.dbdh.dk/artikel.asp?id=1863&mid=24 20 8200 39 21 40 4800 22 MJ/m2 MJ/m2 41 4400 NORTE CENTRO 3600 4000 GRANDE 23 SUR CHP 42 6600 7000 7800 7400 8200 CHP 24 43 CHP 25 44 7800 8200 CHP 6600 7400 7000 26 73 72 71 70 69 76 75 74 73 72 71 8000 7600 6800 7200 25 6400 3800 3400 6000 5600 44 CHP 26 3000 CHP 45 27 . NORTE 4200 46 Mapa 3: Red de Transmisión de GRANDE DH en Copenhague. 28 LÍNEA DE TRANSMISIÓN 47 8000 PLANTAS CHP CHP 29 MJ/m2 MJ/m2 3400 48 NORTE SUR PLANTAS DE INCINERACIÓN CHICO 30 4200 GENERACIÓN DE APOYO: DEMANDA PEAK 49 7600 31 Plantas CHP Combustible Calor Electricidad 50 Planta de Incineración Vestforbraending: la planta de incineración de desechos más MJ/s MW 3000 7200 grande en Dinamarca; se ubica en Copenhagen e incinera 700.000 ton de desechos 32 cada año. Biomasa, carbón,petróleo 250 80 51 Amargervaerket Biomasa, petróleo 166 95 6800 6400 6000 5600 CNE. [Chile http://www.cne.cl/cnewww/opencms/] Carbón, petróleo 331 263 73 72 71 70 69 68 52 Carbón, petróleo 330 250 3800 Aveodorevaerket 32 Bimasa, gás, petróleo 570 570 DBDH. [Dinamarca http://www.dbdh.dk/] 53 H.C Orsted Vaerket Gás 815 185 33 3400 Svanemollevaerket Gás, petróleo 5000 355 81 6400 54 Plantas de Incineración 5200 2600 6000 6200 34 Amargerforbaendigen Desechos 120 25 3000 55 Vestforbraending Desechos 204 31 5800 MJ/m2 35 KARA / NOVEREN Desechos 69 12 CENTRO 5600 5400 imagen 9 :Planta de Incineración en Vestforbraending Cuadro 4: Plantas para DH en Operación en el Gran Copenhage. 36 . Mapa 4: Isocurvas de Irradiancia Solar en Chile.EMPRESAS EMPRESAS
  • 10. ENERGÍA ENERGÍAAplicaciones:Generación de electricidad y calor. 13 RECURSOS Aplicaciones: Generación de calor. 14 INF / TECDESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías.Este estudio de potencial se denomina “Proyecto Cóndor”, también realizado por CNE, el cual consiste en una modelación matemática del recurso solar, en Diseño Urbano. Los Colectores Solares Térmicos (CST) son una tecnología que permite aprovechar la radiación solar para producir calor, el cual se transmite a un medio Diseño Urbano.base al comportamiento de la atmósfera en distintos. Debido a que no existe en el país una red extensa de estaciones meteorológicas para evaluar en forma Diseño Arquitectónico. que transporta el calor y permite generar agua caliente para diversos usos: agua caliente sanitaria (ACS) o industrial, calefacción, calentamiento de piscinas, Diseño Arquitectónico.extensiva el recurso solar, es que se hace una simulación numérica que permite tener información referencial sobre el recurso solar para la toma de decisiones, refrigeración, secado agrícola, evaporación de agua, cocción de alimentos, entre otros. Esta tecnología es relativamente simple en cuanto a las instalacionesextrapolando los resultados a partir de datos empíricos tomados en las estaciones de medición. Mediante unaNormativa. web SIG (Sistema de Información interface y mantención, dando la posibilidad de que se pueda masificar su uso, ya que existen en el mercado variedad deNormativa. prefabricados orientados principal- sistemasGeográfica), de acceso público, es posible generar una modelación instantánea de cualquier punto geográfico que se desee, en la zona que comprende entre mente a viviendas unifamiliares. Además, utiliza un recurso renovable gratuito y, como se vio en la ficha anterior, tiene potencial en gran parte del país. Lael norte grande y la X Región. producción de ACS mediante CST es la aplicación más utilizada de la energía solar térmica. El costo de estos sistemas representa en principio un gasto inicial Energía solar. ERNC. cst: Colectores solares térmicos. Energía solar. ERNC. potencial solar. superior a los sistemas convencionales y su rentabilidad económica no es competitiva debido a los bajos costos de la energía convencional. No obstante, en el mediano y largo plazo, sí se generan ahorros y la rentabilidad puede medirse además en términos sociales, ambientales, de imagen, etc. Actualmente en Chile se está masificando el uso de CST mediante una franquicia tributaria que subsidia entre el 20% y 100% del costo de instalación de un sistema de CST en viviendas nuevas de hasta 4.500 UF. En Chile, el consumo de ACS1 representa un 18% del consumo energético residencial total a nivel nacional, el cual genera una facturación que implica un gasto; además, las fuentes energéticas utilizadas, corresponden a energías no renovables: gas licuado (70%), gas natural (25%) o electricidad, leña y otros combustibles (5%). Los CST se perfilan como una tecnología ambientalmente sustentable, que puede alcanzar una escala de aplicación a nivel urbano, más allá de la unidad de vivienda, para generar sistemas mayores, aplicados a grupos de viviendas unifamiliares, vivienda colectiva (edificios de departamentos) o barrios completos. 1 Ver, MINENERGÍA, GEF, PNUD & CDT. (2010). Sistemas Solares Térmicos II. Guía de Diseño e Instalación para Grandes Sistemas de Agua Caliente Sanitaria. Recuperado el 20 de marzo de 2011 de http://www.e-solar.cl/e-solar/www/Admintools/manuales_tecnicos.asp Esquema 19: Funcionamiento de un Sistema de CST. SISTEMA DE CAPTACIÓN SISTEMA DE INTERCAMBIO SISTEMA DE ACUMULACIÓN SISTEMA DE APOYO 4 kwh/m2 día 4.5 kwh/m2 día ACUMULADOR CONTRIBUCIÓN SOLAR 5 kwh/m2 día SOLAR CALDERA INTERCAMBIADOR AUXILIAR 5.5 kwh/m2 día DE CAILOR (EXTERNO) ACS 6 kwh/m2 día BOMBA CIRCUITO ACUMULACIÓN SECUNDARIO SISTEMA DE APOYO RETORNO ACS 6.5 kwh/m2 día BOMBA CIRCUITO BOMBA CIRCUITO PRIMARIO RETORNO 7 kwh/m2 día AGUA FRÍA 7.5 kwh/m2 día 1. CIRCUITO PRIMARIO 2. CIRCUITO SECUNDARIO 3. CIRCUITO DE CONSUMO Esquema 20: Componentes de un Siste- 8 kwh/m2 día ma de CST. CNE. [Chile http://www.cne.cl/] / Explorador de Energía Solar y Eólica. [Chile http://condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/] CARCASA NORTE GRANDE NORTE CHICO CUBIERTA TRANSPARENTE PLACA ABSORBEDORA DE CALOR COLECTOR SOLAR PLANO: son los más comunes que TUBO DE PASO FLUIDO CALORPORTADOR existen en el mercado. Se conforman de una cubierta AISLANTE TÉRMICO de vidrio y un absorvedor que es una placa metálica que capta el calor y lo transmite a los tubos que que llevan el liquido calor portador. Este sistema genera calor mediante el “efecto invernadero” que se produce en el interior del colector. CUBIERTA DE ENVOLVENTE DE VIDRIO PLACA ABSORVEDORA DE CALOR COLECTORES DE TUBOS DE VACÍO: corresponde a la TUBO DE CALOR E-Solar. [Chile http://www.e-solar.cl/] / Aislación Térmica. [Chile http://www.aislaciontermica.cl/] otra variedad de colectores. Consiste en un conjunto de tubos de vidrio, en el interior de los cuales hay un absorvedor de placa junto a otro tubo que lleva el líqui- do calor portador. Estos sistemas alcanzan mayor tem- peratura ya que no se producen pérdidas térmicas (por CUBIERTA DE ENVOLVENTE DE VIDRIO convección y conducción), al estar sellado al vacío. PLACA ABSORVEDORA DE CALOR TUBO DE CALOR 4 kwh/m2 día ACUMULADORES: estos pueden tener una posición vertical u horizontal, habiendo habiendo diferencias en 4.5 kwh/m2 día las temperaturas alcanzadas en cada tipo. Los acumu- ladores pueden o no traer incorporado en su interior 5 kwh/m2 día GRADIENTE DE TEMPERATURA el intercambiador (interacumuladores). El tipo más co- DE ALTA ESTRATIFICACIÓN mún es el serpentín que lleva el liquido calor portador (FAVORABLE, + T°) 5.5 kwh/m2 día del sistema primario hacia el acumulador de agua para GRADIENTE DE TEMPERATURA DE BAJA ESTRATIFICACIÓN realizar la transferencia térmica. (DESFAVORABLE, - T°) INTERCAMBIADOR DE CALOR INTERNO 6 kwh/m2 día INTERCAMBIADOR DE CALOR: pueden ser externos e 6.5 kwh/m2 día internos al acumulador. Permite diferenciar los circui- tos con distintos fluidos (de captación y de consumo), 7 kwh/m2 día dando la posibilidad de realizar una transferencia tér- mica indirecta, que permite por ejemplo, pasar calor 7.5 kwh/m2 día de un líquido calor portador con anticongelante, que PLACAS DEL INTERCAMBIADOR (COBRE, soporta muy bajas temperaturas -evitando el congela- 8 kwh/m2 día ACERO INOXIDABLE O TITANTIO) miento y colapso del sistema-, hacia el agua potable de consumo. Otra ventaja es que el hecho de usar un líquido distinto en el circuito de captación, aumenta la CENTRO CENTRO SUR vida útil del sistema al evitar que se acumulen mine- . Mapa 5: “Radiación Global Horizontal. Promedio Diario a Ni- vel de Suelo desde el Norte Grande al Centro Sur de Chile. rales que tapen los colectores y oxído por uso de agua como liquido de captación de calor. Los intercambiadores externos son generalmente de placas como se aprecia en la figura. EMPRESAS EMPRESAS
  • 11. ENERGÍA ENERGÍA15DIS. URB Aplicaciones: Generación de calor. 16 INF / TEC Aplicaciones: Generación de calor. DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. El uso óptimo de los CST implica una adecuada integración a la edificación o conjunto. En este sentido, hay ciertas variables externas de diseño que, maneja- Corresponde a un sistema compacto prefabricado de CST diseñado y manufacturado en Chile, orientado a la demanda de ACS en viviendas unifamiliares. Entre das adecuadamente, permiten sacar el máximo provecho del potencial solar para el uso de CST. Aquí se presentan aquellas variables que inciden en el diseño Diseño Arquitectónico. sus características, destaca el hecho de que no incluye intercambiador de calor, es decir, se realiza una transferencia directa de calor al agua caliente. El CST urbano-arquitectónico, en orden de optimizar el funcionamiento de los CST. corresponde al tipo “colector solar plano”, en cuyo interior hay una placa de absorvedora de calor y tubos de polipropileno que conducen el agua caliente Normativa. desde el colector hasta el acumulador. El sistema se conecta directamente a la red sanitaria y no necesita bombas para el movimiento del agua caliente, ya 1. Ubicación DEL CST: los puntos de consumo de ACS o calefacción deben estar ubicados cerca de los sistemas de captación y acumulación para evitar que utiliza el fenómeno de la termosifón, el cual consiste en el movimiento del agua por el cambio de densidades al variar la temperatura. El sistema permite las pérdidas de calor por efectos de transporte del agua caliente. La ubicación puede variar: cubiertas, fachadas, o lugares externos a la edificación; en cada la incorporación de un sistema de apoyo para suplir la demanda en períodos de alto consumo. energía solar. ernc.cst: estrategias de diseño urbano-arquitectónico. Energía solar. ERNC. cst: sistema prefabricado ecopanel. caso ,debe asegurarse el acceso a la luz solar y la integración a los elementos propios de la edifiación. Un aspecto que incide en la ubicación, es el nivel de Este sistema, al ser prefabricado, implica una fácil instalación y muy bajos requerimientos de mantención, lo que lo hace accesible para el mercado de la centralización del sistema; esto es, si el sistema funciona para una vivienda o grupos de vivienda (edificios, barrios, manzanas, , etc). vivienda, y susceptible de obtener los beneficios económicos de la franquicia tributaria recientemente implementada en el país. 2. Orientación: en el hemisferio sur, la orientación favorable es la norte. Esto es tanto para los CST como para la orientación de la vivienda en el terreno. Además, el diseño de las fachadas o cubiertas debe considerar las posibilidades de posicionamiento de los CST con una orientación norte favorable. 3. Inclinación: el ángulo de inclinación de los CST es el factor externo más importante. Depende de la latitud del lugar, puesto que el ángulo de altura solar de la trayectoria del sol sobre la superficie horizontal terrestre, varía en la medida que cambia la latitud. Esta variable es importante a la hora de diseñar los ángulos de las cubiertas, que es donde generalmente se instalan los CST. 4. Integración a la edificación: esto incide en el diseño arquitectónico propiamente tal y tiene que ver con acoger de forma óptima todos los compo- nentes de un CST. La inclinación de los techos y incorporación de espacios para los acumuladores, darán una mayor o menor integración a la edificación. ACUMULADOR CST CALEFONT CST VÁLVULA MEZCLADORA RED DE AGUA POTABLE imagen 10 : CST en Techos. Esquema 21: Alternativas de Ubi- cación de los CTS en edificios. imagen 11 : CST en Patios. NO RT E SOLSTICIO DE VERANO TE AZIMUT ES EQUINOCCIOS 23.45° imagen 12 : CST ECOPANEL Esquema 24: Funcionamiento CST Ecopanel 23.45° SOLSTICIO DE INVIERNO 90 ALTURA 23.45° CUBIERTA TRANSPARENTE T° Ecopanel 80 82.4 SOLAR PLACA ABOSRVEDORA DE CALOR 80.1 E ST SUR NORTE TUBOS DE PROLIPOLINEO 75 OE 70 72.9 61 60 CDT. [http://www.cdt.cl/] / CNE. [Chile http://www.cne.cl/cnewww/opencms/] HEMISFERIO SUR 55.5 Esquema 22: Orientación e Inclinación Óptima para CST. 50 45 44 T° Consumo 40 33 30 26 32 ÁNGULO CORRECTO 25 DEL COLECTOR 20 T° Suministro INCLINACIÓN OPTIMA PARA CST 10 Tipo de Consumo Ángulo Óptimo ECOPANEL. [Chile http://www.ecopanel.cl/] 0 Consumo constante anual Latitud geográfica del lugar Julio Agosto Junio Abril Enero Mayo Febrero Diciembre Septiembre Marzo noviembre Octubre Consumo preferente en invierno Latitud geográfica del lugar + 10° Consumo preferente en verano Latitud geográfica del lugar - 10° Gráfico 6: Aporte Medio CST Ecopanel: Santiago / Consumo de 4 Personas. Cuadro 5: Ángulos de Inclinación Óptima Según Tipo de Consumo. Esquema 23: Resumen de Estrategias de Diseño. CERCANÍA COLECTOR CON RECINTOS QUE DEMANDAN ACS O CALEFACCIÓN. EVITAR SOMBRAS DE ÁRBOLESEMPRESAS EMPRESAS
  • 12. ENERGÍA ENERGÍAAplicaciones:Generación de calor. 17 INF / TEC Aplicaciones: Generación de electricidad. 18 INF / TECDESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías.Consiste en un sistema de CST, diseñado a medida para la demanda de ACS, de un edificio de departamentosDiseño Urbano. ciudad de Santiago de Chile. Es el ubicado en la Consiste en la obtención de energía térimca del sol -termosolar- a gran escala, para la producción de electricidad. Las plantas CSP concentran la radiación Diseño Urbano. ,edificio con mayor cantidad de CST en Sudamérica; son 132 CST planos ubicados en la cubierta del Diseño Arquitectónico. el 60% de la demanda anual de edificio, que abastecen solar mediante espejos móviles para producir calor, el cual se usa para generar vapor o aire caliente que se utiliza para hacer funcionar plantas eléctricas Diseño Arquitectónico.ACS para 296 departamentos. El sistema cuenta con tres circuitos forzados, es decir, el agua se mueve mediante bombas. En el primero, la energía térmica del convencionales. Existen dos formas de concentración de radiación directa, lineal y puntual. La primera tiene menos grados de libertad y alcanza menores Normativa.sol es captada por los CTS mediante un líquido calorportador, que es una mezcla de agua y anticongelante, el cual transporta el calor hasta un intercambiador Normativa. temperaturas que la concentración puntual. Para ambas formas se han desarrollado tecnologías, las que se describen a continuación.de calor. El circuito secundario es la red sanitaria de agua del edificio, la cual pasa por el intercambiador de calor, absorbiendo energía y transportando el Tecnología de Torre (puntual): utiliza un campo de helióstatos o espejos reflectantes móviles los que se orientan para concentrar, hasta 600 veces, la radiaciónagua calentada hasta 6 estanques de acumulación (cinco de 4000 lts y uno de 2000 lts). El tercer circuito es el de apoyo y se activa cuando el agua no logra solar en un receptor que se ubica en una torre de captación. El calor es absorbido por un líquido calorportador, el cual genera vapor que mueve una turbina Energía solar. ERNC. cst: sistema A MEDIDA SOLAR ELECTRIC. Energía solar. ERNC. Csp: concentrated solar power (energía solar concentrada)alcanzar los 50 °C. Este consiste en bombas de calor aire-agua, denominadas aerotérmicas, y utilizan la energía del ambiente para generar calor adicional (de con un generador eléctrico.cada 3kwh que ingresan al edificio en forma de calor 2kwh vienen del ambiente y 1kwh por energía eléctrica mediante un compresor). Tecnología Cilindro-Parabólica (lineal): mediante filas paralelas de espejos reflectores que siguen la trayectoria solar, se concentran los rayos solares en tubos receptores ubicados en la línea focal de los cilindros parabólicos. En los tubos se alberca un aceite especial que se calienta hasta 400 °C, el cual es bombeado hacia un intercambiador de calor para producir vapor que hace girar una turbina de vapor conectada a un generador eléctrico concentradores lineales. concentradores puntuales. CONCENTRADOR Esquema 25: Funcionamiento sistema solar electric. TUBO RECEPTOR ACEITE O VAPOR 400 °C TORRE RECEPTOR REFLECTORES BOMBAS DE CALOR AGUA O GAS A ALTA PRESIÓN AEROTÉRMICAS CONSUMO ACS DE APOYO CST PLANOS (x 132) ACS INTERCAMBIADOR CONCENTRADOR REFLECTORES DE CAILOR (EXTERNO) RECEPTOR TUBO ABSORVEDOR O RECEPTOR ACEITE O VAPOR, 400 °C AGUA O GAS A ALTA PRESIÓN 4000 lts 4000 lts 4000 lts 4000 lts 4000 lts BOMBA RECIRCULACIÓN 2000 lts Esquema 26: Tipos de CSP . Esquema 26: Tipos de CSP . BOMBA RECIRCULACIÓN RED DE AGUA POTABLE RECEPTOR imagen 15: Torre. imagen 16: helióstato. (B) TORRE COMPRESOR Chilectra. [Chile http://www.chilectra.cl/] / ISENER. [http://www.isener.com/] HELIÓSTATOS Esquema 27: Tecnología de Torre. imagen 13 : Disposición CST Solar Electric en Cubierta edi- ficio punto norte. (A) EVAPORADOR CONDENSADOR (C) FLUJO DE CALOR FLUJO DE CALOR AL EDIFICIO DEL AMBIENTE (C)= (A)+(B) imagen 17: receptor. DBDH. [Dinamarca http://www.dbdh.dk/] VÁLVULA DE EXPANSIÓN TUBO REFLECTOR ABSORVEDOR OESTE ESTE SISTEMA SEGUIMIENTO imagen 14 : sistema Solar Electric instalado, Edificio Punto Norte. Esquema 28: Tecnología Cilindro-Parabólica. EMPRESAS EMPRESAS
  • 13. ENERGÍA ENERGÍA19INF / TEC Aplicaciones: Generación de electricidad. 20 INF / TEC Aplicaciones: Generación de electricidad. DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. Corresponde a una planta CSP de tecnología de torre, desarrollada por Abengoa Solar y en operación desde el 2007. La Planta PS10, de 60 ha y ubicada Corresponde a una planta CSP cilindro-parabólica. Las plantas Andasol 1, 2 (en operación) y 3 (en construcción), ubicadas en España, son las mayores en Sevilla, España, constituye la primera torre comercial en el mundo con una potencia instalada deDiseño Arquitectónico. 11 MW (o 24 GWh/año) capaz de alimentar a 5.500 centrales de este tipo en el mundo. Cada planta, de 195 ha, tiene una potencia de 50 MW, dando electricidad a 500.000 habitantes. Cada planta tiene 90 km hogares. Posee 634 helióstatos (espejos de vidrio) de 120 m2 c/u (75.000 m2 en total), que siguen automáticamente la trayectoria solar, concentrando la de tubos y 580.500 m2 de colectores, los cuales concentran 80 veces la energía térmica del sol en el líquido calorportador a una temperatura de 400 °C. La Normativa. radiación solar en una torre de 115 m de altura, cuyo diseño esta pensado para reducir el impacto visual en el paisaje. El receptor permite proporcionar vapor planta tiene la capacidad de almacenar calor en estanques acumuladores de 28.500 ton rellenos con sales fundidas. Estas sales se calientan durante el día a 257 °C con un 92% de rendimiento respecto de la potencia radiante incidente. La planta puede almacenar el vapor durante 1 hora y en caso de condiciones con la radiación solar a 290 °C, para luego absorber el calor de la planta, alcanzando 390 °C. Posteriormente, la acumulación de calor, permite hacer funcionar desfavorables existe un sistema de apoyo que funciona con gas natural, el cual aporta entre el 12-15% de la electricidad total. La eficiencia de conversión de la turbina de vapor 7.5 hrs luego de acabado el suministro solar. La eficiencia de conversión de energía solar a eléctrica es entre 15-28% , la de la turbina de energía solar. ernc. cSP: planta de torre, ABENGOA SOLAR. energía solar. ernc. cSP: planta cilindro-parabólica, SOLAR MILLENnIUM. energía solar a eléctrica es de 17%, la de la turbina de 27% aproximadamente y la del campo solar es de 92%. 30-40% y la del campo solar entre 50-70%. TURINA + GENERADOR TURBINA + GENERADOR DE 11 MW BOMBA VAPOR 40 BAR, 250 °C RECEPTOR SOLAR SALES FUNDIDAS TANQUE DE SAL (CALIENTE) BOMBA INTERCAMBIADOR DE SALES FUNDIDAS CALOR TANQUE DE SAL (FRÍO) SISTEMA ACUMULACIÓN DE VAPOR CONDENSADOR CAMPO DE HELIÓSTATOS CAMPO SOLAR SISTEMA DE ALMACENAMIENTO BLOQUE DE PODER Esquema 29: Funcionamiento Torre PS10. FUNCIONAMIENTO DE DÍA FUNCIONAMIENTO DE NOCHE CONDENSADOR 0,06 BAR, 50 °C 6 9 12 15 18 21 24 3 6 Esquema 30: Funcionamiento Planta Andasol. imagen 18: Campo Solar Planta PS10. Solar Millennium AG. [Alemania http://www.solarmillennium.de/] ABENGOA SOLAR. [España http://www.abengoasolar.com/] imagen 19: Campo Solar Planta PS20 (en construcción) y PS10 imagen 20: Torre PS10. imagen 21: planta andasol 1, 2.EMPRESAS EMPRESAS
  • 14. ENERGÍA ENERGÍAAplicaciones:Generación de electricidad. 21 RECURSOS Aplicaciones: Generación de electricidad. 22 INF / TECDESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías.Como preámbulo a la energía eólica, se realiza una breve caracterización del recurso eólico en Chile. El estudio del potencial eólico, requiere de una reco- Diseño Urbano. La energía eólica proviene de la energía cinética del viento, la cual es aprovechada mediante molinos o aerogeneradores que al girar, mueven un generador Diseño Urbano.pilación de datos de por lo menos un año para determinar las características del potencial de un determinado lugar; por esta razón, los estudios se realizan Diseño Arquitectónico. eléctrico. Los aerogeneradores se componen básicamente por: rotor con aspas y buje (pieza que une las aspas) en una torre elevada (3 tipos, tubular, tensada Diseño Arquitectónico.en función de una iniciativa en particular y es difícil encontrar estudios acabados de acceso público. Los datos presentados a continuación, corresponden al o reticulada), una góndola (compartimiento cerrado) con caja multiplicadora (puede tener o no), generador eléctrico y freno mecánico, control electrónico y Normativa.estudio “Proyecto Cóndor”, el cual ya fue utilizado para caracterizar el potencial solar en la ficha N° 13. Además de modelar el recurso solar, este estudio Normativa. un mecanismo que lo orienta hacia el viento. El funcionamiento se basa en la forma aerodinámica de las aspas: el viento produce una sustentación que hacemodela el potencial eólico desde el norte grande hasta el centro sur del país, mediante datos recogidos en estaciones meteorológicas, los que luego son girar las aspas sobre el rotor; a su vez, este movimiento se transmite a un eje que, mediante una caja multiplicadora de fuerza, aumenta la velocidad de rotaciónextrapolados para generar un mapa de potencial eólico para las zonas mencionadas. para hacer funcionar el generador eléctrico. Los factores más importantes que inciden en la producción de energía eólica son la velocidad del viento y la altura Energía eólica. ERNC. potencial eólico. Energía eólica. ERNC. aerogeneradores. y ubicación de la torre; a mayor velocidad del viento mayor cantidad de energía que se puede extraer. Existe una variedad de aerogeneradores, en una gama que va desde los 5KW hasta 6 MW de potencia (baja, media y alta potencia), siendo los más utilizados los de 1 MW hacia arriba. Los sistemas eólicos pueden incluir uno o varios aerogeneradores (parque eólico), cuya energía es transformada y transmitida hacia la red eléctrica, o bien aerogeneradores pequeños de baja o media potencia para demandas puntuales e aisladas. Esquema 31: Evolución de tamaños y potencia de los aerogeneradores. 1. ASPA 2. EJE 3. BUJE 4. GÓNDOLA 5. TORRE 6. CIMIENTO Los aerogeneradores más utilizados son los de 1 0 m/s 0 m/s MW hacia arriba. Estos presentan características si- milares: eje horizontal, tres aspas, velocidad de giro 0.25 m/s 1 m/s variable y regulación por cambio de angulo de paso. ALTURA DE LA TORRE DIÁMETRO ROTOR 0 m/s 0 m/s Los aerogeneradores tienen curvas de potencias 0.5 m/s 2 m/s propias y definen su funcionamiento. Una vez que al- 0.25 m/s 1 m/s canzan la velocidad de partida, generan electricidad y 0.75 m/s 3 m/s cuando el viento excede lo necesario para alcanzar su 0.5 m/s 2 m/s potencia nominal estos se limitan a mantenerla para 1 m/s 4 m/s no generar daños o bien se detienen si el viento sube 0.75 m/s 3 m/s sobre la velocidad de freno. 1.25 m/s 5 m/s 1980 1985 1990 1995 2000 2005 La regulación de la potencia se realiza mediante dos 1 m/s 4 m/s Potencia Nominal 30 kW 80 kW 250 kW 600 kW 1.500 kW 5.000 kW tipos de sistemas aerodinámicos. Estos sistemas son 1.5 m/s 6 m/s Diámetro Rotor 13-15 m 20-21 m 29-30 m 43-50 m 64-82 m 115-127 m necesarios para ajustar la potencia extraida del viento http://www.mainstreamrp.com/] / SN Power (Norvind). [Noruega http://snpower.cl/] / Ecopower. [Suecia http://www.ecopowerchile.com/] / Vestas. [España World Wind Energy Association. [http://www.wwindea.org/home/index.php] / Danish Wind Industry Association. [Dinamarca http://www.windpower.org/] / NORDEX. [Alemania http://www.nordex-online.com/] / ENERCON. [Alemania http://www.enercon.de/] / MAINSTREAM POWER RENEWABLE. [Alemania 1.25 m/s 5 m/s Altura Torre 18-30 m 35-40 m 42-50 m 40-78 m 63-112 m 90-124 m a la potencia nominal del generador. 1.75 m/s 7 m/s Producción anual 35.000 kWh 95.000 kWh 400.000 kWh 1.250.000 kWh 3.500.000 kWh 17.000.000 kWh 1.5 m/s 6 m/s Gráfico 7: Curva de potencia de aerogenerador de 2 mw. Esquema 32: sistemas de regulación de potencia. 2 m/s 8 m/s CNE. [Chile http://www.cne.cl/cnewww/opencms/] / Explorador de Energía Solar y Eólica. [Chile http://condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/] 1.75 m/s 7 m/s 2.25 m/s 9 m/s 2 m/s 8 m/s 2000 1. STALL CONTROL 1. PITCH CONTROL 2.5 m/s 10 m/s (PERDIDAS AERODINÁMICAS) (CAMBIO DEL ANGULO DE PASO) Potencia Nominal ASPA 2.25 m/s 9 m/s PLANO DE ROTACIÓN NORTE GRANDE NORTE CHICO ESCALA PARA EL NORTE CHICO LÍNEAS DE ACCIÓN 1500 DEL VIENTO 2.5 m/s 10 m/s POTENCIA (kW) 1000 Velocidad de Partida REMOLINOS DISMINUYEN SUPERFICIE ACTIVA DEL ASPA 500 Velocidad Potencia Velocidad de Freno Nominal ÁNGULO DE ATAQUE 0 DEL VIENTO 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0 m/s 0 m/s VELOCIDAD DEL VIENTO (m/seg) 0.25 m/s 1 m/s Esquema 33: disposición 4 DÍAMETROS DE ASPAS 4 DÍAMETROS DE ASPAS de los aerogeneradores http://www.vestas.com/] / SIEMENS. [Alemania http://www.siemens.com/] 0.5 m/s 2 m/s 1 2 3 4 0.75 m/s 3 m/s 1 1 m/s 4 m/s Diametro: 43 m Diametro: 70 m Diametro: 90 m Potencia: 600 kW Potencia: 1.800 kW Potencia: 3.000 kW Gráfico 8: tamaño de los parques eólicos. 1.25 m/s 5 m/s 2 PARQUE EÓLICO (KW) N° ha N° ha N° ha 9.000 15 78 5 69 3 68 1.5 m/s 6 m/s 36.000 60 310 20 274 12 272 3 54.000 90 465 30 412 18 408 7 DÍAMETROS DE ASPAS 1.75 m/s 7 m/s 4 Los parques eólicos tienen componentes básicos: uno o más aerogeneradores con transformadores independientes, cableado 2 m/s 8 m/s subterránero entre los aerogeneradores y hasta el punto de conexión a la red, subestación eléctrica, caminos de acceso, 2.25 m/s 9 m/s caseta de mando y control y estación meteorológica. Los aerogeneradores se posicionan distanciandose en base a diámetros 5 DIRECCIÓN VIENTO de rotor (5 a 9 en la dirección del viento y 3 a 5 perpendicular al viento), de manera que no se produzcan interferencias 2.5 m/s 10 m/s aerodinámicas entre ellos. El diseño implica la mejor distribución posible, en relación al viento, topografía, red eléctrica, 6 vías de acceso y paisaje o entorno natural. La ocupación de terreno de los parques eólicos es significativa, pero la superficie CENTRO CENTRO SUR ESCALA RESTO DE ZONAS de terreno que realmente ocupan a nivel de suelo es cerca de 1-3% de la superficie total del parque, lo que hace posible la . Mapa 6: “velocidad del viento. promedio diario a 75 m de altura.” 7 compatibilidad con otros usos de suelo. EMPRESAS EMPRESAS
  • 15. ENERGÍA ENERGÍA23INF / TEC Aplicaciones: Generación de electricidad. 24 INF / TEC Aplicaciones: Generación de calor DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. La Energía Geotérmica, consiste en el aprovechamiento del calor presente en el subsuelo para generar energía. Esta energía puede ser utilizada tanto para ge- Las bombas de calor geotérmicas, aprovechan otra forma de energía geotérmica, cual es, el calor acumulado en el subsuelo por la radiación solar incidente nerar electricidad (geotermoeléctrica) o calor (geotermal). El calor almacenado al interior de la tierra proviene Arquitectónico. Diseño de diversas fuentes: el gradiente de temperatura en la superficie de la tierra. Esto hace que el subsuelo esté entre 8-12 °C inclusive en invierno. El diferencial de temperatura es aprovechado por una bomba desde el núcleo fundido de la tierra hasta la superficie, calor radiogénico (minerales radioactivos), la actividad volcánica y la radiación solar que absorbe la de calor, la cual utiliza la energía térmica para generar calor para las necesidades de ACS, calefacción de la edificación, temperación de piscinas, etc. El Normativa. superficie. Hoy en día, el tipo de energía que se genere está directamente relacionada con la fuente geotérmica. Esta ficha corresponde a la energía geoter- funcionamiento de la bomba de calor es relativamente simple: se capta el calor del subsuelo mediante un líquido anticongelante (alcohol o glicol), el cual moeléctrica, la cual aprovecha el agua caliente del subsuelo para producir vapor, el cual a su vez mueve una turbina de vapor convencional de generación cede temperatura en un intercambiador de calor a un líquido refrigerante a muy baja temperatura; esto hace que el refrigerante suba de temperatura y se eléctrica; otra forma sería aprovechar el calor de los yacimientos para ser ocupados en un sistema de calefacción distrital, tal como se hace en Islandia, en gasifique. Luego, el refrigerante gasificado, se comprime aumentando su temperatura para luego transferir –en un intercambiador de calor- el calor al sistema energía geotérmica. ernc. geotermoelectricidad. energía geotérmica. ernc. bomba de calor geotérmica. donde la energía geotérmica tiene ambas aplicaciones. Los yacimientos más comunes, son aquellos donde se produce agua caliente o vapor por fenómenos de calefacción o ACS según sea el caso. Posteriormente el refrigerante, al ceder calor, se enfría y pasa por una válvula de expansión que baja su presión, asociados a la actividad volcánica (yacimientos hidrotermales). La temperatura de estos yacimientos, es superior a los 180 °C y el agua o vapor fluye hacia enfriándolo a su temperatura inicial y permitiendo repetir el ciclo. la superficie. Otro tipo, es la generación mejorada o “Enhenced Geothermal Systems”, la cual aprovecha el gradiente de temperatura del suelo (27 °C x km); Las bombas de calor pueden funcionar con diversas fuentes térmicas; además de la energía contenida en el subsuelo, se puede aprovechar el calor del aire para esto es necesario perforar pozos hasta los 6000-7000 m, de los cuales se extrae el vapor o agua directamente o, en el caso de que el suelo no sea lo su- (bombas aerotérmicas) y el calor en cuerpos de agua subterráneos y superficiales. Sea cual sea la fuente el sistema de bomba de calor requiere del sistema ficientemente permeable para bombear, se inyecta agua por un pozo auxiliar para luego bombear el agua caliente por otros pozos de extracción. La generación recolector de calor, la bomba de calor y el sistema de distribución de calor al interior de la edificación. Para esta tecnología, la planificación urbana o arqui- mejorada se considera más cara y no hay ejemplos comerciales hoy en día; no obstante, posee un potencial mucho mayor. tectónica debe considerar la fuente de calor que se va a aprovechar, teniendo una incidencia en la morfología del conjunto y disposición de las edificaciones. En Chile, existe un gran potencial geotérmico, ya que se encuentra ubicado en el llamado Cinturón de Fuego del Pacífico. Esto hace que exista una gran cantidad de volcanes activos y frecuente actividad sísmica por la convergencia de placas tectónicas. No hay un consenso claro del potencial total; de acuerdo al Colegio de Ingenieros de Chile1, existen tres cifras, de tres fuentes distintas, que caracterizan este potencial a nivel global, no siendo coincidentes entre ellas: 16.000 MW, 25.000 MW y 3550 MW. 1 Ver, Comisión de Energía del Colegio de Ingenieros de Chile. (2010). Energía Sustentable para Chile. Santiago, Chile: (sn).  CAPTACIÓN VERTICAL CAPTACIÓN HORIZONTAL RED ELÉCTRICA TORRES DE ENFRIAMIENTO TURBINA DE VAPOR Y GENERADOR ELÉCTRICO CONDENSADOR USUARIOS CASA DE BOMBEO AFLORAMIENTO SUPERFICIAL DE AGUA O VAPORGeotérmica del Norte. / Empresa Nacional de Geotermia. / Geotermia del Pacífico. / Magma Energy. [Canadá http://www.magmaenergycorp.com/] / Aquavant. [Chile http://www.aquavant.cl/] / GGE. [Nueva Zelanda http://www.geogloballlc.com/] / Nevada Geothermal Power Chile. [Canadáhttp://www.nevadageothermal.com/s/Home.asp] / Energía Andina. [Chile http://www.energiandina.cl/empresa.html] / Hot Rock. [Australia http://www. Las bombas de calor geotérmicas, uttilizan fundamentalmente dos tipos de captación de calor: vertical y horizontal. La captación vertical se utiliza cuando no hay superficie de terreno disponible, llegando hasta los 100 m de profundidad con una captación de 60 kW por m2. La horizontal es la más económica, ya que requiere poca excavación en profundi- POZO DE EXTRACCIÓN POZO DE RETORNO dad y se estima que se puede captar 40 kW por m2. AGUA O VAPOR AGUA Existen otras técnicas de captación, como las que se observan al costado izquierdo, que no necesariamente sacan el calor almacenado en la tierra; tanto el agua como el aire tienen potencial calorífico que puede ser utilizado. Esquema 34: generación geotermoeléctrica en yacimiento hidrotermal. COMPRESOR BRITISHECO. [Reino Unido http://www.britisheco.com/] / airpac. [Chile http://www.airpac.cl/] RED ELÉCTRICA CAPTACIÓN EN CUERPO DE AGUA TORRES DE SUPERFICIAL BOMBA DE CALOR ENFRIAMIENTO TURBINA DE VAPOR Y GENERADOR ELÉCTRICO CONDENSADOR USUARIOS CASA DE BOMBEO RESERVA DE AGUA EVAPORADOR CONDENSADOR INTERCAMBIO DESDE EL INTERCAMBIO DE CALOR AL COLECTOR GEOTÉRMICO SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN HACIA LA BOMBA DE DE LA EDIFICACIÓN CAPTACIÓN EN NAPA FREÁTICA CALOR 2000-7000 mhotrockltd.com/irm/Content/home.html] VÁLVULA DE EXPANSIÓN POZOS DE EXTRACCIÓN POZO DE INYECCIÓN POZO DE RETORNO AGUA O VAPOR AGUA El principio de la bomba de calor se utiliza independientemente de la forma de captación. Existen diversas marcas de bombas de calor, tanto geotérmicas como aérotérmicas, disponibles en el mercado. Las bombas de calor son sistemas Esquema 35: generación mejorada o enhanced geothermal systems. compactos y pueden acoplarse a un sistema de distribución de calor existente, siendo bastante versátiles en su diseño. CAPTACIÓN POR AIRE Esquema 36: formas de captación geotérmica y funcionamiento bomba de calor.EMPRESAS EMPRESAS
  • 16. ENERGÍA AGUA Aplicaciones: Eficiencia Energética. 25 DIS. URB Aplicaciones: Generación de Agua Potable. 26 INF / TEC DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías. Las estrategias de diseño mencionadas a continuación corresponden a una guía de diseño para la eficienciaDiseño Urbano. MINVU (Ministerio de Vivienda y energética del La Desalación, consiste en quitar la sal presente en el agua. Dependiendo de los niveles de sal en el agua, luego del proceso de desalación, esta podrá Diseño Urbano. Urbanismo de Chile), la cual se orienta a la vivienda social. Esta guía trabaja en relación a la normativa térmica vigente en el país y a la zonificación climático Diseño Arquitectónico. utilizarse para diversos usos, que van desde el consumo humano, riego urbano, hasta actividades productivas como agricultura, minería, ganadería, etc. Diseño Arquitectónico. habitacional, entregando antecedentes y pautas de diseño para cada zona en específico. No obstante, estas recomendaciones son también de carácter general Existen más de diez procesos tecnológicos de desalación, muchos de ellos en desuso como la congelación por ejemplo. Los procesos comerciales usados Normativa. y se van modificando conforme a la ubicación geográfica del emplazamiento, por lo que es prudente mencionarlas como referencia. Las recomendaciones Normativa. actualmente, se dividen entre procesos de destilación o térmico (evaporación) y de membrana (filtro). Los de destilación corresponden a la evaporación apuntan específicamente a tener una buena exposición solar –ya sea acceso solar o protección solar, según sea el caso-, ya que el sol incide en el confort de instantánea multietapa (MSF), evaporación multiefecto (MED) y compresión mecánica de vapor (CMV). Los procesos de membrana corresponden a la la edificación, su comportamiento térmico y finalmente en la calidad de vida de los usuarios. De esta forma la guía hace referencia a estrategias de diseño de electrodiálisis (ED) y la osmosis inversa (OI). Los dos procesos tienen en común que: de ellos se desprenden dos caudales, uno limpio bajo en sales y un Energía. ESTRATEGIAS DE DISEÑO PARA LA EFICIENCIA ENERGÉTICA. AGUA POTABLE. DESALACIÓN DE AGUA DE MAR. conjunto en cuanto a orientación, agrupamiento, trazado vial y emplazamiento de las edificaciones, de acuerdo a la ubicación geográfica (hemisferio Norte). caudal con alta concentración de sal, y necesitan energía para funcionar. La diferencia está en que los procesos de destilación (menos la CMV) utilizan energía (1) Emplazamiento de la Edificación: En el hemisferio norte se debe privilegiar un emplazamiento con orientación norte, ya sea en terreno plano o en pendiente; termal o calorífica para producir el proceso de evaporación además de la energía eléctrica para hacer funcionar las bombas de circulación, mientras que la esto para favorecer la exposición solar. (2)Trazado Vial: Oriente-Poniente de forma que quede la mayor superficie de fachada con exposición norte. (3) Lotes osmosis inversa sólo utiliza energía eléctrica para las bombas que hacen circular el agua y permiten el proceso de separación, haciéndola por tanto mucho Flexibles: Apunta a modificar la forma de los lotes en relación a la orientación del trazado vial y la orientación norte favorable. (4) Zona Solar y Patrones de más ventajosa y competitiva sobre las demás. De lo anterior se desprende que este proceso sea el más utilizado actualmente y el que tiene más proyección a Forma: Consiste en determinar las áreas de exposición solar de acuerdo al entorno geográfico y de las edificaciones y arborización existente, de manera de nivel mundial, ya que el proceso de osmosis inversas consiste en hacer circular el agua a través de membranas semipermeables que separan la sal del agua, que se produzca un acceso solar adecuado sin la intervención de sombras. (5) Viento: La dirección del viento influye en la agrupación de las viviendas de proceso que requiere sólo de energía eléctrica para el bombeo del agua como se mencionó. manera que estas puedan otorgar protección y exposición de acuerdo a los requerimientos de climatización (calefacción y refrigeración). (6) Vegetación: El Respecto de los impactos ambientales, las plantas desaladoras no emiten CO2 en su proceso ni tampoco incorporan CO2 por el uso de agua salada. La única manejo del follaje puede facilita el control climático de la edificación. Este se puede usar a favor de la calefacción o refrigeración y ventilación, dependiendo emisión es la que resulta de la generación de energía para su funcionamiento. En el caso de la osmosis inversa, se produce un caudal limpio y uno salobre; de la ubicación geográfica y de las especias utilizadas. de cada 100 m3 de agua de mar que ingresan, 50 m3 son potables y 50 m3 son una salmuera que se devuelve al mar, pudiendo tener efectos en el punto de Esquema 37: Estrategias de diseño de conjunto para la eficiencia energética. descarga al tener doble concentración de sal. Como solución a este problema se utilizan elementos de difusión que facilitan la disolución o la disolución del caudal de salida con agua de mar antes de ser vertida. CALLE 3% 5% LADERA NORTE TIPOS DE AGUA SALINIDAD (PPM) LADERA SUR Ultra pura 0.03 Pura (calderas) 0.3 Desionizada 3 OI Dulce (potable) < 1.000 MSF Salobre 1.000 - 10.000 42% Acceso solar de fachada norte en laderas. Salina 10.000 - 30.000 CMV Marina 30.000 - 50.000 CALLE ED Lotes felxibles en morfología facilitan orientación norte. Cuadro 6: usos de agua según nivel de salinidad. MED CALLE 45% ZONA SOLAR TIPO DE ENERGÍA NECESARIA PROCESO DE DESTILACIÓN PROCESO kcal/m3 kWh/m3 5% Evaporación Instantánea Multietapa (MSF) Destilación 55.556 6.25 Gráfico 9: Reparto por Procesos Desalini- Evaporación multiefecto (MED) Destilación 55.550 1.64 zadores en el Mundo (2001).” ZONA SOLAR Compresión mecánica de vapor (CMV) Destilación - 8.66 PATRÓN DE SOMBRAS Osmosis inversa (OI) Membranas - 3.5 60 Ecoagua. [España http://www.ecoagua.com/] / INIMA [España http://www.inima.com/] / Dagremont. [Francia http://www.de- gremont.com/] / International Desalination Association. [http://www.idadesal.org/] / Asociación Española de Desalación y Exposición solar y sombras según ángulo Cuadro 7: Consumo Energético por Tipo de Proceso solar de la ubicación geográfica. de Desalación. 50 NORTE CALLE 40 Trazado vial oriente-poniente favorece orientació norte de la edificación. ITEM COSTO (%) 30 Capital + Intereses $165 m3 Costo de la energía $105 m3 Costo de mano de obra $4 m3 20 Costo de productos químicos $40 m3 Costo de reposición de membranas y cartuchos $10 m3 10 SOMBRA DE Costo de mantenimiento de equipos $3 m3 CNE. [Chile http://www.cne.cl/cnewww/opencms/] / MINVU. [Chile http://www.minvu.cl/ VIENTO Costo de adminstración y varios $3 m3 Ventilación natural. TOTAL $330 m3 0 MSF CMV OI MED VIENTO FRIO Cuadro 8: costos de la desalación por m3. Gráfico 10: Reparto por Procesos Desali-La forma de la edificación nizadores en el Mundo (Actualidad).”puede modificar la direc-ción del viento incidente. SOMBRA DE Control climático. VIENTO PERDIDA DE CALOR Reutilización. [España http://www.aedyr.es/] VIENTO POR INFILTRACIÓN MENOR PERDIDA DE CALOR VIENTO POR INFILTRACIÓN RADIACIÓN MENOR PERDIDA DE CALOR La vegetación puede ayudar a dirigir los vientos para favorecer la ventilación natural. INFRAROJA POR INFILTRACIÓN imagen 22: Planta Desalinizadora más Grande del Mundo (en construcción). Melbourne, Australia / 430.000 m3 de Agua por Día (5.000 lts/s). EMPRESAS EMPRESAS
  • 17. AGUA AGUA27INF / TEC Aplicaciones: Generación de Agua Potable. 28 INF / TEC Aplicaciones: Generación de Agua Potable y Electricidad. DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. La osmosis inversa es el proceso que más se utiliza actualmente para desalar (o desalinizar) agua deUrbano. consumo humano. Esto se debe a que requiere Diseño mar para Consiste en un proceso combinado que mezcla la generación de energía eléctrica mediante una planta CSP (Concentrated Solar Power) de tecnología un bajo consumo energético para su proceso haciéndola competitiva a nivel comercial. La osmosis es un fenómeno físico en el cual dos líquidos, –uno con cilindro-parabólica (ver ficha N° 18 y 20), y la desalación de agua de mar utilizando la misma energía del sol. Como se vio en las dos fichas anteriores, la de- Diseño Arquitectónico. agua pura y otro con sales- en un vaso comunicante y separados por una membrana semipermeable, intentan igualar sus concentraciones de sal, generando salación consiste en quitar la sal del agua para hacerla apta para consumo u otros usos. Existen varios procesos de los cuales dos son los más utilizados a nivel Normativa. una presión osmótica en ambos sentidos. No obstante esto, se produce un paso mayor de moléculas desde el agua pura al agua salada, haciendo que haya comercial. El primero es la Osmosis Inversa (OI), el cual es un proceso de membrana (explicado en la ficha N° 27); el segundo es la Evaporación Multiefecto una mayor cantidad de agua salada que pura, momento en el cual se igualan las presiones (la cantidad de moléculas que atraviesan en un sentido y en otro, (MED) y corresponde a un proceso de destilación o térmico, en donde el agua salada es evaporada en vacío y luego condensada para obtener agua pura. En son iguales). La osmosis inversa consiste entonces en ejercer una presión artificial sobre la columna de agua salada de manera de invertir el equilibrio y que ambos procesos se requiere de energía: la OI utiliza sólo energía eléctrica y con una CSP esta puede obtenerse indirectamente de la generación de electricidad AGUA POTABLE. . AGUA POTABLE. planta desaladora de osmosis inversa. Antofagasta, chile. Desalación Solar con CSP se produzca un paso mayor de moléculas desde el agua salada al agua pura, obteniéndose agua pura como resultado. de la planta. La MED utiliza energía eléctrica y calórica; esta última viene generalmente de un proceso de reconversión de energía eléctrica a energía calórica, Las plantas de osmosis inversa ocupan este fenómeno para desalar agua de mar, además de otros procesos que permiten tener un agua adecuada para el pero con la ayuda de una planta CSP la energía calórica puede obtenerse directamente de la diferencia de calor en el vapor generado y utilizado por los colec- , consumo. En Chile existen plantas desaladoras en la II Región de Antofagasta; esto, porque son una alternativa a la escases hídrica por ser una zona desértica tores solares; esto, ya que la tasa de conversión de energía solar térmica a eléctrica en las plantas cilindro-parabólicas, es entre 15 y 28% y el resto del calor y también porque la mayoría de la población vive en la costa haciendo que el transporte del agua sea más fácil. A continuación se describe el proceso de es almacenado o bien disipado en torres de enfriamiento, pero en este caso se utilizaría para el proceso MED de desalación, aumentando la eficiencia total de desalación completo de la planta desaladora de la ciudad de Antofagasta, propiedad de la empresa sanitaria a cargo de la dotación del suministro. Su capa- la planta al emplear casi la totalidad de la energía solar recolectada (el rendimiento del campo de colectores solares cilindro-parabólicos es entre 50 y 70%). cidad alcanza los 52.000 m3/día, haciéndola la más grande de Sudamérica y las concentraciones de sales alcanzadas, son menores de 50 ppm (partículas El ejemplo a continuación, corresponde a la planta Acquasol 1 en Port Augusta, Australia. Es una planta de generación eléctrica híbrida solar-gas con desala- por millón). A modo de referencia, las concentraciones de sal en el agua de mar en Chile son entre 33.000 y 35.000 ppm y se considera que bajo las 250 dora. Incluye una turbina de gas de ciclo combinado de 100 MW y un campo cilindro-parabólico de 30 MW para proveer de energía térmica para electricidad ppm el agua es apta para consumo humano. y para el proceso de desalación. Este ejemplo ocupa adicionalmente la energía solar en forma excepcional, ya que existen plantas de ciclo combinado en las cuales se desala agua de mar sin la necesidad de un campo solar. MEMBRANA SEMIPERMEABLE PRESIÓN MECÁNICA Esquema 40: Funcionamiento Planta Desaladora Solar, Port Augusta, Australia. RED DE GAS NATURAL GN AGUA PURA AGUA PURA AGUA PURA AGUA SALADA AGUA SALADA AGUA SALADA 1. OSMOSIS DIRECTA 2. EQUILIBRIO OSMÓTICO 3. OSMOSIS INVERSA Esquema 38: El Proceso de Osmosis Inversa. TURBINA DE VAPOR SALES FUNDIDAS El proceso de osmosis inversa, comienza con la captación (1) directa delagua de mar mediante bom- TANQUE DE SAL (CALIENTE) beo. Luego el agua pasa por un pre-tratamiento (2) que consiste en un sedimentador para sacar la VAPOR CALDERA DE VAPOR arena, una celda de flotación físico-química en donde se remueve las sustancias en suspención y un proceso de filtración y químico que saca los últimos restos de materia orgánica en suspención como algas y plancton. En seguida, sólo la mitad del agua extraida pasa por el proceso de osmosis inversa (3), obteniendo agua pura. Se obitene un 50% de agua pura y el 50% restante es una mezcla salina SALES FUNDIDAS o salmuera que se devuelve al mar y tiene doble concentración de sal. Finalmente el agua pura es TURBINA DE GAS mineralizada en el post-tratamiento (4) para hacerla potable y apta para el consumo humano (se le TANQUE DE SAL (FRÍO) RED DE AGUA POTABLE agrega carbonato de calcio, magnesio, fluor y clor). Una vez obtenida el agua potable se procede a su almacenamiento (5) para ser inyectada a la red sanitaria de agua potable. NOVATEC SOLAR. [ Alemania http://www.novatecsolar.com/] / Acquasol. [Australia http://www.acquasol.com.au/] 5. ALMECENAMIENTO 3. DESALACIÓN POR CAMPO SOLAR VAPOR AGUA POTABLE OSMOSIS INVERSA SALMUERA (EMISARIO SUBMARINO) SUB ESTACIÓN ELECTRICIDAD 1. CAPTACIÓN DE AGUA DE MAR Ecoagua. [España http://www.ecoagua.com/] / INIMA [España http://www.inima.com/] MAR 4. POST-TRATAMIENTO 2. PRE-TRATAMIENTO QUÍMICO AGUA DE MAR AGUA POTABLE QUIMICO-FÍSICO EVAPORACIÓN MULTIEFECTO Esquema 39: Planta Desaladora en Antofagasta: Proceso de Desalación y ubicación. (MED) MAR OSMOSIS INVERSA (OI) SALMUERA COSECHA DE SAL AGUA POTABLE ESTANQUE DE ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO ALMACENAMIENTO RED ELÉCTRICA imagen 23: Planta Desaladora en Antofagasta. USUARIOSEMPRESAS EMPRESAS
  • 18. AGUA AGUAAplicaciones:Aprovechamiento de Aguas Lluvias para Consumo. 29 INF / TEC Aplicaciones: Drenaje de Aguas LLuvias, Mantener o Recuperar Funciones Híricas Originales, Recarga de Napas Subterráneas, Usos Alternativos (Paisajismo, Áreas Verdes, Recreación, Riego). 30 DIS. URBDESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías.Consiste en la recolección, filtrado y almacenamiento de aguas lluvias para uso doméstico. La mayoría del consumo de agua potable doméstico no se rela- Diseño Urbano. Un plan de aguas lluvias debe considerar tres aspectos fundamentales: (1) Sistema de drenaje general considerando los cauces naturales y la forma en que Diseño Urbano.ciona con el consumo directo sino que con actividades higiénicas y de riego. En el mundo el agua dulce se reparte 69% en agricultura, 23% la industria y 8% se integran a la urbanización y un sistema de drenaje artificial complementario. (2) Se debe respetar el drenaje natural existente, planificando cómo se drenan Diseño Arquitectónico. Diseño Arquitectónico.el uso doméstico . Si bien el consumo para uso doméstico es pequeño en relación a los otros usos, hay gran cantidad de habitantes que no tienen acceso al 1 los excesos de agua a los mismos. (3) Los sectores urbanizados nuevos no deben generar volúmenes de escorrentía ni caudales máximos mayores a los Normativa.agua potable y se producen diferencias radicales de consumo entre una zona y otra. En Chile el consumo promedio doméstico diario es de 170 lts por persona Normativa. que se generaban en el sitio previamente a la urbanización, es decir en estado natural. El último punto es el que se relaciona con las soluciones alternativas,y puede llegar hasta 1.000 lts; teniendo en cuenta que gran parte del país es zona árida y semiárida es crucial, aprovechar el recurso de las aguas lluvias para ya que la urbanización implica la impermeabilización de los suelos lo que lleva al incremento de las escorrentías y caudales máximos. Para evitar esto, esactividades domésticas demandantes que no impliquen el consumo humano directo. necesario recuperar las funciones hídricas originales del sitio, en cuanto a la capacidad de infiltración natural y la retención de agua durante las crecidas. Esto AGUAs lluvias. Recolección de Aguas Lluvias para Uso Doméstico. AGUAs lluvias. Soluciones Alternativas PARA ZONAS URBANAS: OBRAS DE INFILTRACIÓN.La recolección de aguas lluvias permite aprovechar el recurso para actividades como riego, lavado, WC, limpieza, etc., actividades que tienen una alta demanda es crucial del punto de vista de la dotación de infraestructuras para este fin, ya que las eventuales crecidas hacen que los sistemas de drenaje se diseñen parahídrica en la repartición del consumo doméstico. EL sistema de recolección que se presenta a continuación está orientado para el uso doméstico y comercial grandes capacidades encareciendo el costo de este ítem en la ciudad. Tradicionalmente las aguas lluvias se evacuan lo más rápido posible hacia los causesde pequeña escala llegando a ahorros de 50% y 80% respectivamente. El sistema contiene tres elementos, el estanque (enterrado o elevado), el sistema de naturales. Desde el punto de vista medio ambiental, esto genera impactos negativos en los cauces naturales: aumentan los riesgos de inundación aguas abajo,filtrado y las bombas y control electrónico. Parte con la recogida de aguas lluvias en la cubierta de la edificación, luego el agua pasa por una sucesión de tres causa erosión y sedimentación del cauce y la pérdida del nivel de napas subterráneas, debido a la pérdida de la capacidad de infiltración del suelo productofiltros y finalmente es almacenada para ser bombeada. Además la bomba de agua tiene un filtro fino que remueve las últimas partículas. de la impermeabilización. En vista de lo anterior, las soluciones alternativas se basan en el concepto de “control de la fuente”, el cual consiste en mejorarLa mayoría de los sistemas de recolección de aguas lluvias para uso doméstico tienen componentes similares y varía sólo la configuración de estos; es decir, las condiciones de infiltración (total o parcial de las aguas lluvias) y/o generar obras de almacenamiento o retención para evacuar posteriormente las aguas yel estanque puede ubicarse elevado para aprovechar la presión o las bombas pueden ubicarse fuera o dentro del tanque; a su vez los volúmenes de acumula- en forma paulatina. Se indagará principalmente en las soluciones alternativas de infiltración y almacenamiento, ya que constituyen el marco técnico grueso.ción dependen de la demanda y para esto también existen diversos tamaños de estanques que se ajustan a cada necesidad. Otro punto importante ,es que las soluciones de aguas lluvias requieren de una planificación adecuada de los elementos del entorno urbano, de manera de dejar los espacios para su construcción y operación, permitiendo que puedan ser compatibles con usos alternativos relacionados al paisaje, áreas verdes, recreación y utilización de las aguas lluvias como un recurso para diversos usos, tales como el riego. Las obras descritas, forman parte de un guía de diseño1  Ver, Superintendencia de Servicios Sanitarios SISS. (s.f.). Manual para el Hogar. Recuperado el 25 de abril de 2011 de http://www.siss.gob.cl/articles-8644_Man- del MINVU (MInisterio de Vivienda y Urbanismo de Chile) y no son estrictamente de carácter normativo -en el país- para el desarrollo de sectores urbanos.ual_para_hogar.pdf Esquema 42: obras de infiltración. 3 2 2 BALL 4 5 1 1 2 3 4 1 (A). ESTANQUES EN ANEJARDÍN. 2 (C). ELEMENTOS ESTANQUE DE INFILTRACIÓN. 1 DISPOSICIÓN EN LA URBANIZACIÓN (A) 1.Techo, 2. Terraza, 3 Estanque infiltración. 4 Rebase, 5. Calle. ESTANQUES DE INFILTRACIÓN 1 1 (B) 1. Áreas impermeables, 2. Solerillas, 3. Estanque. Disminuyen el Caudal Máximo 2 3 (C) 1. Alimentación, 2. Bordes, 3. Fondo permeable, 4. Rebase. imagen 24: Ejemplo de Filtro Exterior y Interior (britisheco). Disminuyen el Volumen Escurrido Permiten otros Usos Alternativos 2 1 Recargan las Napas Subeterráneas 3 Mejoran la Calidad del Efluente (B). ESTANQUES EN PENDIENTES. 2 8 1 1 6 7 2 3 4 3 5 4 BAJADA DE AGUAS LLUVIAS Piedras 5 ZANJA DE INFILTRACIÓN CON ALIMENTACIÓN SUPERFICIAL 6 1. Estacionamiento, 2. Soleres, 3. Zanja, 4. Vereda, 5. Cuneta, 6. Calle. Pastelones 1 1 DISPOSICIÓN EN LA URBANIZACIÓN ELEMENTOS DE UNA ZANJA DE ZANJAS DE INFILTRACIÓN BALL FILTRO EXTERIOR INFILTRACIÓN. Disminuyen el Caudal Máximo 4 5 1. Cámara de entrada, 2. Disminuyen el Volumen Escurrido 5 3 5 5 Alimentación superficial, 3. Zanja, Losas Permiten otros Usos Alternativos 4. Relleno, 5. Geotextil, 6. Cámara Recargan las Napas Subeterráneas ZANJA DE INFILTRACIÓN CON ALIMENTACIÓN SUPERFICIAL rebase, 7. Tubería distribución Mejoran la Calidad del Efluente 1. Techos, 2. Bajada aguaslluvias, 3. Zanja, 4. Vereda, 5. Cámara. (opcional), 8. Cubierta SIFÓN DE SOBRE FLUJO (REBALSE) FILTRO INTERIOR BRITISHECO. [Reino Unido http://www.britisheco.com/] AGUA PARA CONSUMO DOMÉSTICO DESAGUE REBALSE TUBO ASPIRACIÓN 1 1 MINVU. [Chile http://www.minvu.cl/] ENTRADA BOMBA 2 2 3 3 ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO 4 4 RED DE DRENAJE AGUAS LLUVIAS 5 5 DISPOSICIÓN EN LA URBANIZACIÓN 6 6 PAVIMENTOS POROSOS Y CELULARES Disminuyen el Caudal Máximo Disminuyen el Volumen Escurrido COMPONENTES Esquema 41: Sistema de Recolección de Aguas Lluvias para Consumo Doméstico. Permiten otros Usos Alternativos 1.Carpeta de rodado, 2. Base granulada, 3. Subase de grava, 4. Tubo de Recargan las Napas Subeterráneas drenaje (opcional), 5. Geotextil, 6. Subrasante suelo nativo. Mejoran la Calidad del Efluente EMPRESAS EMPRESAS
  • 19. AGUA AGUA31 DIS. URB Aplicaciones: Drenaje de Aguas LLuvias, Mantener o Recuperar Funciones Híricas Originales, Recarga de Napas Subterráneas, Usos 32 INF / TEC Aplicaciones: Tratamiento de Aguas Servidas, Generación de Biosólidos Fertilizantes, Posibilidad de Generar Biogás, Usos Alternati- BG Alternativos (Paisajismo, Áreas Verdes, Recreación, Riego). vos (Paisajismo, Áreas Verdes, Recreación). DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Las obras de almacenamiento captan temporalmente el flujo superficial de aguas lluvias y lo Diseño Urbano. períodos de tiempo, para luego liberarlos a los retienen durante Consiste en una planta de tratamiento de aguas servidas que procesa las aguas residuales urbanas en una serie de cuatro procesos de depuración físicos, sistemas de drenaje. Esto permite disminuir los caudales máximos de escorrentía, mientras que los volúmenes permanecen invariables, puesto que sólo Diseño Arquitectónico. químicos y biológicos. El proceso combina el tratamiento de aguas servidas con la producción de biosólidos fertilizantes y la posibilidad de producir biogás, se retarda su liberación. Estas obras requieren que el agua acumulada –que escurre de techos, calles, estacionamientos, áreas comerciales y residenciales, al incorporar digestores anaeróbicos para tratar los lodos provenientes del agua servida. Lo interesante de esta planta de tratamiento, es que el agua que Normativa. colectores, canales, etc- sea limpia de manera de que no se generen molestias por basuras o malos olores y se diferencian de las obras de infiltración en se incorpora al mar, es tratada mayoritariamente con procesos naturales (biológicos) que son bajo costo de inversión y energético, y que además dan la que no son capaces de infiltrar agua. Las obras de acumulación corresponden a estanques y lagunas; la diferencia entre ambas, es que la primera no tiene posibilidad de integrarlos con otros usos de índole paisajístico y recreativo. Generalmente las plantas de tratamiento tradicionales no incorporan procesos un volumen de agua permanente y sólo se llenan y vacían inmediatamente luego de la lluvia, mientras que las lagunas mantienen un volumen de agua per- biológicos, ya que se consideran opcionales. En este caso, al incorporar los procesos biológicos utilizando las capacidades de asimilación de los organismos AGUAs lluvias.Soluciones Alternativas PARA ZONAS URBANAS: OBRAS DE almacenamiento. AGuas servidas. tratamiento alternativo de aguas servidas: arcata, ca. ee.uu. manente. Se recomienda que estas obras se complementen con obras de infiltración de manera que trabajen juntas. Los estanques y lagunas pueden retener y del ecosistema, la planta puede incorporarse como un elemento distintivo en la planificación y diseño urbano, integrándose efectivamente con otros usos. las aguas y liberar caudales reducidos hacia las obras de infiltración; esto se conoce como serie hidráulica y consiste en la cooperación entre los elementos. A continuación se describen los cuatro procesos de tratamiento y los elementos que lo componen. Un aspecto importante de estas obras, es que se pueden compatibilizar con otros usos, especialmente aquellos relacionados al paisaje, y áreas verdes de esparcimiento. La temporalidad de su funcionamiento, permite que en períodos secos puedan tener otros usos , por lo que el diseño de estos elementos tiene Esquema 44: PROCESOS DE TRATAMIENTO. un gran efecto a nivel urbano. Esquema 43: obras de almacenamiento. 1. CAPTACIÓN: remoción de sólidos no orgánicos. CAPTACIÓN CLARIFICADOR LAGUNAS DE OXIDACIÓN 2. CLARIFICADOR: decantador de sólidos y remoción de sólidos en suspensión. 1. Entrada 3. DIGESTORES / COMPOST: digestión anaeróbica de los lodos en dos estanques 2. Disipador de energía biodigestores. Tiene por objetivo reducir la masa y hacerlo no tóxico. El resultado 3. Sedimentador son biosólidos fertilizantes y la posibilidad de producir biogás. 4 7 4. Zona compatible otros usos 9 4. LAGUNAS DE OXIDACIÓN: incorporan el material orgánico proveniente de las 1 2 3 6 5. Canal flujos bajos 5 8 6. Zona inferior aguas, mediante bacterias que se asientan en el fondo de la laguna. Las algas, DIGESTORES / COMPOST 4 7. Obra de descarga mediante la fotosíntesis, proveen la mayor parte del oxígeno para las bacterias. 8. Vertedero seguridad 9. Conexión a red drenaje 5. HUMEDALES DE TRATAMIENTO: es un complemento del paso anterior en HUMEDALES DE TRATAMIENTO donde plantas acuáticas tratan las aguas biológicamente. Este proceso es com- 1 10 parativamente menos costoso, en términos económicos y energéticos, que otros V4 procesos. Los humedales son capaces de remover: V3 2 V2 - algas en suspensión. DISPOSICIÓN EN LA URBANIZACIÓN 4 6 V1 - demanda biológica de oxígeno. 3 9 5 8 - residuos no filtrables. 7 - totalidad de coliformes fecales. CLORACIÓN ESTANQUES DE RETENCIÓN 11 - nutrientes: nitrógeno y fósforo. 6. CLORACIÓN/ DECLORACIÓN: Primero se añade cloro al agua para desinfec- DECLORACIÓN Disminuyen el Caudal Máximo MARISMAS DE MEJORAMIENTO Disminuyen el Volumen Escurrido 1. Entrada 6. Zona superior 11. Conexión red drenaje tarla. Posteriormente, el cloro es removido del agua (con gas de dióxido de azufre Permiten otros Usos Alternativos 2. Disipador de energía 7. Zona inferior V1. Crecidas frecuentes durante unos breves segundos) para hacerla inocua para la vida marina y no pro- Recargan las Napas Subeterráneas 3. Sedimentador 8. Cámara descarga V2. Crecidas menores 4. Separador 9. Vertedero seguridad V3. Crecidas medianas ducir daños en el ecosistema. Mejoran la Calidad del Efluente 5. Canal flujos bajos 10. Muro principal V4. Crecidas mayores 7. MARISMAS DE MEJORAMIENTO: constituye la demostración de que los proce- sos biológicos utilizados constituyen al mejoramiento total de las aguas servidas. TRATAMIENTO PRIMARIO: remoción de solidos Estas marismas le dan el último procesamiento a las aguas antes de ser declo- en suspención. BAHÍA / MAR 1 radas y libradas. Además, constituyen hábitats para la vida salvaje y lugares de TRATAMIENTO SECUNDARIO: degradación 1 material orgánico. recreación para la ciudad, incorporando en su diseño todos estos requerimientos. TRATAMIENTO TERCIARIO: remoción exceso de nutrientes (nitrpogeno y fósforo). 1 2 3 DESINFECCIÓN: eliminación de patógenos previo a la descarga al mar. 4 1. Entrada 2 3 2. Canal flujos bajos 3. Cámara descarga 4. Vertedero seguridad EJEMPLOS DE DISEÑO 4 1. Entrada 2. Disipador energía 6 3. Sedimentador 4. Zona laguna permanente 5 8 1 2 3 5. Zona litoral 7 10 6. Zona inundación 4 7. Cámara descarga 9 8. Tubería descarga 9. Vertedero seguridad 5 10. Conexión red drenaje 6 1 10 11 V4 12 V3 2 7 DISPOSICIÓN EN LA URBANIZACIÓN 6 V2 4 8 4 V1 3 5 9 7 13 LAGUNAS DE RETENCIÓN 14 BRITISHECO. [Reino Unido http://www.britisheco.com/] 15 Disminuyen el Caudal Máximo Disminuyen el Volumen Escurrido 1. Entrada 6. Zona inundación 11. Muros laguna V1. Laguna permanente Permiten otros Usos Alternativos 2. Disipador de energía 7. Umbral cámara descarga 12. Vertedor seguridad V2. Crecidas frecuentes Recargan las Napas Subeterráneas 3. Sedimentador 8. Cámara descarga 13. Anillos para evitar filtraciones V3. Crecidas medianas Mejoran la Calidad del Efluente 4. Zona litoral 9. Descarga de fondo 14. Tubería descarga V4. Crecidas mayores 5. Zona laguna permanente 10. Umbral de muros 15. Conexión red drenaje MINVU. [Chile http://www.minvu.cl/] Esquema 45: EJEMPLO DE PLANIFICACIÓN INTEGRADA DE PLANTA DE TRATAMIENTO CON LA URBANIZACIÓN. EJEMPLOS DE DISEÑOEMPRESAS EMPRESAS
  • 20. AGUA AGUA Aplicaciones: Tratamiento de Aguas Grises, Generación de Agua para Con- sumo Indirecto (Riego, WC, Limpieza). 33 INF / TEC Aplicaciones: Tratamiento de Aguas Servidas, Generación de Agua para Consumo Indirecto (Riego, WC, Limpieza), Generación de 34 INF / TEC Biosólidos Fertilizantes. DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Infraestructuras y/o Tecnologías. Las aguas servidas se clasifican en aguas negras y aguas grises. Las primeras se consideran más contaminadas con una gran cantidad de nutrientes y Diseño Urbano. Es un sistema de tratamiento de aguas servidas domésticas y RILES (Residuos Industriales Líquidos Urbano. Diseño Orgánicos) desarrollado en la Universidad de Chile por el corresponden a aquellas que vienen de los inodoros en los sectores urbanos. Las aguas grises se diferencian en que tienen una menor cantidad de nutrientes Diseño Arquitectónico. profesor José Tohá Castellá. Hoy en día el sistema está ampliamente difundido y es posible encontrar varias empresas proveedoras. El sistema consta de tres Diseño Arquitectónico. (menos contaminadas) y vienen del uso de ducha y lavamanos principalmente, y también del lavaplatos y lavadora, aunque estos tienen alta concentración de etapas: (1) Cámara de Disgregación (no forma parte del sistema original): se retienen los sólidos que no pueden ser degradaos por el biofilitro, generando un Normativa. materia orgánica y detergentes con componentes biodegradables respectivamente. Generalmente en las ciudades no existe una distinción entre ambas, ya que Normativa. efluente homogéneo apto para la etapa siguiente. (2) Biofiltro: el agua escurre por gravedad a través de distintos estratos filtrantes, siendo la superficie una la recolección de estas aguas no es diferenciada por redes, ni en las edificaciones ni en las obras de conducción, y se descargan a las plantas de tratamiento capa de lombrices. El agua escurre por el biofiltro reteniendo la materia orgánica, la cual es degradada por la flora bacteriana y las lombrices. Esto genera a su mediante una misma red de de aguas servidas. vez humus, que son los residuos que dejan las mismas lombrices. (3) Cámara UV: el efluente biofiltrado es dirigido a una cámara de radiación ultravioleta en AGUAs servidas. depuración y reutilización de aguas grises: sistemas aquablock y ecosone. AGUAs servidas. depuración y reutilización de aguas servidas: sistema tohá. Las aguas grises son una gran fuente de agua para ser reutilizada en usos no relacionados al consumo directo, tales como riego, limpieza y descargas del la cual las bacterias patógenas son eliminadas en un tiempo que no supera los 60 segundos. Las ventajas del sistema son las siguientes: (1) No se producen inodoro. Los ahorros generados pueden llegar al orden del 30% y 40%, considerando que se está reutilizando el agua que proviene de los usos domésticos lodos ya que la materia orgánica del agua es consumida por las lombrices y la flora bacteriana. (2) El biofiltro no se colmata, ya que el movimiento de las que implican el mayor gasto en el consumo diario (más del 50% para ducha, lavamanos y WC). A continuación se describen dos sistemas de depuración y lombrices remueven los estratos asegurando la permeabilidad y consumen la materia orgánica que pudiese tapar el biofiltro. (3) Bajos costos operacionales reutilización de aguas grises fabricados en Chile, ambos orientados al uso doméstico y comercial de pequeña escala. ya que sólo se requiere energía para las bombas si es que las hubiese y la cámara UV. (4) El humus de las lombrices es un subproducto que puede utilizarse como fertilizante para la agricultura y las lombrices mismas pueden ser utilizadas como alimento de aves o fuente de proteínas. (5) El agua biofiltrada es el Esquema 46: sistema aquablock. objetivo final y esta se utiliza para consumo humano indirecto: WC, riego, limpieza, etc. (6) Es un proceso ecológico que no utiliza químicos. (7) Ocupa poco espacio, 2 m2 de biofiltro tratan las aguas servidas producidas por un grupo de 5 personas. Esquema 48: sistema TOHÁ. MOTOR SOPLADOR CÁMARA INTERCEPTADORA DE GRASAS AGUAS SERVIDASAGUAS GRISES OXIGENACIÓN CÁMARA INSPECCIÓN DRENAJE CÁMARA CÁMARA CLORACIÓN DECLORACIÓN CLARIFICACIÓN ESTANQUE ACUMULACIÓN DECANTACIÓN MAX. 4.400 lt. BOMBA ELEVADORA PLANTA (ESTANQUE) DE TRATAMIENTO. CÁMARA DISGREGACIÓN 1. DESGRASADOR: evita el paso de grasas al sistema. 3.3 ESTANQUE DE SEDIMENTACIÓN: consiste en la cla- 2. CORTAJABÓN: retiene los detergentes. rificación de las aguas grises tratadas. Las particulas en 3. PLANTA DE TRATAMIENTO: suspención se precipitan al fondo del estanque. El lodo 3.1 ESTANQUE DE DECANTACIÓN: produce la sedimen- acumulado en el fondo se devuelve hacia el estanque de PARAMETROS DE REMOSIÓN: tación de los elementos en suspención. Las bacterias aireación para repetir el proceso. 1. DBO (DEMANDA BIOÓGICA DE OXIGENO: 95% degradan los sólidos de las aguas grises. 4. DESINFECCIÓN: viene luego de la planta de trata- 2. SÓLIDOS TOTALES: 95% 3.2 ESTANQUE DE AIREACIÓN: las aguas provenientes miento y desinfecta las aguas grises antes de que pue- 3. NITRÓGENO TOTAL: 60% de la decantación se mezclan y airean con lodos acti- dan usarse, mediante pastillas de cloro. Luego el cloro 4. FÓSFORO TOTAL: 70% vados. Un motor incorpora el aire necesario para que se es extraido con pastillas de bisulfito de sodio y el agua Sistema Tohá. [Chile http://www.sistematoha.cl/] / Lombrifiltro. [Chile http://www.lombrifiltro.cl/] / INFRAPLAST. [Chile http://www.infraplast.cl/] / SOLSAN. [Chile http://www.solsan.cl/] / Tecsinox. [Chile http://www.tecsinox.cl/] produzca el proceso de digestión aeróbica. esta lista para utilizarse. Esquema 47: sistema ecosone. CIRCUITO GENERADOR DE SONIDO ASPERSORES DE INFRAPLAST. [Chile http://www.infraplast.cl/] / ecosone. [Chile http://www.ecosone.databyte.cl/] AGUAS SERVIDAS REGULADOR DE FRECUENCIA HUMUS EN FORMACIÓN MATERIAL VEGETAL FILTRANTE CAPA INFERIOR DRENANTE AGUAS GRISES (LAVANDERÍA, DUCHA, LAVAMANOS) BIOFILTRO TIPO TOHÁ ETAPA 5: ETAPA 4: ETAPA 3: ETAPA 2: ETAPA 1: CÁMARA UV (ULTRAVIOLETA) SANEAMIENTO FINAL DE LIMPIEZA Y SANEAMIENTO DE BIOFILTRADO Y FILTRADO, ARENAS Y DECANTADOR Y FILTRADO PRIMARIO RECIRCULACIÓN Y APLICACIÓN MICROORGANISMOS OXIGENACIÓN CUARZOS DE CORRIENTE DE BAJO PATÓGENOS MEDIANTE ONDAS MEDIANTE PLANTAS VOLTAJE. SONORAS. DE PANTANO. El proceso parte por la remoción de partículas solidas y la retención de grasas. Luego el agua se conduce por una serie de filtros llegando a la zona de biofiltrado, en donde las plantas acuáticas se nutren de los restos de materia orgánica y detergentes. Luego el agua es so- metida a ondas sonoras y corriente de bajo voltaje para ESTANQUE DE ACUMULACIÓN ser saneada y dejarla lista para su utilización. EMPRESAS EMPRESAS
  • 21. AGUA DESECHOS35INF / TEC Aplicaciones: Generación de Agua Potable. 36 INF / TEC Aplicaciones: Recolección de Resiudos Sólidos Urbanos (RSU). DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías. Consiste en capturar la humedad del aire y condensarla para generarUrbano. consumo. Los atrapanieblas se diseñan de manera que la niebla, que es una Diseño agua para La recogida neumática de RSU consiste en la recolección de los residuos mediante tuberías subterráneas, desde buzones ubicados en las mismas viviendas masa nubosa a abaja altura, pase a través de una malla Diseño Arquitectónico. gotas de agua. El diseño y la cantidad de atrapanieblas necesarios para servir que atrapa las pequeñas o en la calle. Los residuos, previamente separados por tipo por los usuarios, son llevados hasta contenedores subterráneos y luego una planta de recolección a determinada población, está condicionado por el potencial de recolección de agua en el lugar y su distribución espacial y temporal. De esta forma, el pro- en donde son agrupados, almacenados y compactados para su disposición final, ya sea tratamiento, reciclaje, compostaje, incineración o relleno sanitario. Normativa. ceso más importante consiste en el estudio de potencial, el cual requiere entre 6 y 12 meses de monitoreo con mediciones semanales. La medición se hace Por lo general, este sistema está diseñado para favorecer el reciclaje, ya que los buzones de recogida se diferencian por tipo de basura o bien, se recogen los mediante colectores de niebla estandarizados de 1 m2 de malla Raschel a 2 mts de altura del suelo; esto dará una idea del potencial de agua colectable por tipos de basura de acuerdo a horarios. Esto permite que se puedan ahorrar costos monetarios en la logística necesaria para el reciclado y energéticos, puesto m2 de malla, indicando la cantidad de atrapanieblas necesarios para el abastecimiento de la población y las mejores ubicaciones para su emplazamiento. Un que la recolección se programa para cuando los contenedores estén totalmente llenos. AGUA potable.Atrapanieblas. desechos. recogida neumática de residuos sólidos urbanos (rsu). sistema de colección de agua de niebla consta de los atrapanieblas, sistema de conducción de agua, almacenamiento y un sistema tradicional de distribución El flujo neumático que genera la succión para recoger los residuos, es generado por ventiladores y su aire es depurado antes de ser incorporado nuevamente a de agua a la población. El atrapanieblas también es una tecnología sencilla; consisten en dos postes de madera de eucaliptus u otra madera, malla Raschel, la atmósfera. Entre otras ventajas del sistema, es que la recogida es totalmente automática, reduciendo los gastos de personal; además la automatización y el canaleta que recibe las gotas de agua y sistema de soporte para la estabilidad del sistema. hecho de que sea un sistema subterráneo, evita que la basura quede esperando en la calle la recolección. Las ventajas ambientales que presenta este sistema En Chile, los atrapanieblas están orientados a la dotación de agua para poblaciones que no tienen sistema de agua potable y que por lo mismo, tienen un alto son varias: ausencia de camiones transitando por la vía pública, ausencia de contenedores superficiales de basura, menor cantidad de personal en las calles grado de vulnerabilidad y altos costos de agua, ya que se transporta en camiones desde lugares lejanos. En este sentido, las comunidades costeras del norte y flexibilidad en la capacidad de instalarse en desarrollos urbanos nuevos o consolidados. Adicionalmente, la recogida neumática de de residuos tiene una de Chile, donde hay un alto potencial de niebla en las masas nubosas que se forman sobre el farellón costero, han sido foco de proyectos. Destaca el caso de componente de diseño urbano importante, puesto que los buzones y zonas de recolección deben diseñarse en relación con la vía pública o la vivienda, dando caleta Chungungo, con 91 atrapanieblas que colectan agua y la conducen por gravedad en una tubería de 6 km hasta estanques de 160 m3. La colecta diaria posibilidades de integración con otros usos y un manejo a nivel arquitectónico de los componentes. llega a los 14.000 lts (3,2 lts/m2/día). Los atrapanieblas presentan una oportunidad de desarrollo sustentable para las comunidades que se emplazan en zonas áridas y con vulnerabilidad desde el punto de vista de las necesidades básicas (Agua, Vivienda, etc) y las actividades productivas que las sostienen. Si se mira el caso local, los atrapanieblas Esquema 50: Elementos de un sistema de reolección neumática de residuos. podrían incidir en mejores condiciones de vida en las poblaciones costeras entre la XV y IV Región, que es donde hay un gran potencial de agua colectable. Esquema 49: ATRAPANIEBLAS. 1. POSTE DE EUCALIPTO 2. MALLA RASCHEL CONTENEDORES VENTILADORES BUZONES DOMICILIARIOS BUZONES CALLE NIEBLA ESTACIÓN DE COMPACTACIÓN SALA DE TUBERÍA PRINCIPAL VALVULAS 3. CANALETA PVC 4. TIRANTES SOPORTE Centro del Desierto de Atacama.[Chile http://www.cda.uc.cl/] / FogQuest. [Canadá http://www.fogquest.org/] Ros Roca. [Alemania http://www.rosrocaenvirotec.com/] / Envac. [España http://www.envac.fr] SISTEMA CONDUCCIÓN SISTEMA DISTRIBUCIÓN SISTEMA ALMACENAMIENTO imagen 25: Buzones sistema ros roca.EMPRESAS EMPRESAS
  • 22. DESECHOS ALIMENTOSAplicaciones:Recolección de Resiudos Sólidos Urbanos (RSU). 37 INF / TEC Aplicaciones: Cultivos Agrícolas, Generación de Agua Dulce. 38INF / TECDESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Infraestructuras y/o Tecnologías.Los sistemas pueden ser estáticos o móviles. Los estáticos conducenUrbano. Diseño los residuos desde los buzones directamente hasta los contenedores y luego a la planta Este sistema nace de la necesidad de crear una forma sustentable de producción agrícola debido a la escasez de agua y recursos alimenticios, producto delde recogida, en cambio los móviles utilizan camiones de basura que succionan los residuos almacenados en los contenedores y los transportan hasta la planta. Diseño Arquitectónico. cambio climático, el sostenido crecimiento de la población y las malas prácticas agrícolas. El sistema permite la producción, a bajo costo, de agua dulce,Si bien la recogida es diferenciada en origen por tipo de basura y en buzones distintos, la separación se realiza en la planta. Para este efecto se utiliza una sola productos agrícolas y biomasa en zonas áridas con escasez hídrica, ya que necesita sólo de nutrientes, energía solar y agua salada para funcionar. El procesotubería, la cual mediante compuertas y válvulas succiona la basuraNormativa. del contenedor correspondiente a un tipo específico de residuo. permite que se genere un microclima fresco y húmedo al interior del invernadero, otorgando las condiciones óptimas para el crecimiento de las plantas. El funcionamiento es bastante simple, ya que emula el ciclo hidrológico pero en escala reducida y en un ambiente controlado. El sistema consiste en hacer circular aire a través de dos evaporadores permeables de cartón, ubicados en cada extremo del invernadero. En el primer evaporador circula agua de mar desechos. recogida neumática de residuos sólidos urbanos (rsu). aLIMENTOS. iNVERNADEROS DE AGUA SALADA: SISTEMA SEAWATER GREENHOUSES. superficial; esto permite que el aire que ingresa al invernadero se enfríe y humedezca, generando condiciones optimas para el cultivo, sin necesidad de riego directo. Luego, el aire sigue circulando hacia el otro extremo del invernadero en donde se encuentra con el segundo evaporador, en el cual circula agua de mar que ha sido calentada en un serpentín de tuberías negras en la parte superior el invernadero; de esta forma el aire se vuelve más caliente y más húmedo. Finalmente el aire recalentado y cargado de humedad choca contra un radiador en donde circula agua de mar profunda a baja temperatura, produciendo la condensación de agua dulce, la cual cae en forma de gotas hacia un estanque recolector. Los invernaderos de agua salda presentas varias ventajas; entre ellas: la generación de agua dulce, bajos costos de operación ya que funciona prácticamente solo, revaloriza suelo no productivo, generación de trabajos, generación de sales y minerales y posibilidad de sinergia con otras tecnologías de generación energética (CSP o calor residual por combustión de desechos, biogás, etc.) Esquema 51: Invernaderos de agua salada. imagen 26: recogida neumática estática. sistema envac. AGUA DE MAR SUPERFICIAL T=45° C AGUA DE MAR SUPERFICIAL CALENTADA PRIMER EVAPORADOR T=30° C CONDENSADOR SEGUNDO AIRE ENFRIADO Y HUMEDO EVAPORADOR AIRE CALIENTE AIRE HÚEMDO RECALENTADO CULTIVOS VENTILADOR EXTRACTOR DE AIRE AGUA DE MAR PROFUNDA RETORNO AGUA DE MAR ESTANQUE DE AGUA imagen 27: recogida neumática móvil. sistema envac. DULCE Ros Roca. [Alemania http://www.rosrocaenvirotec.com/] / Envac. [España http://www.envac.fr] Seawater Greenhouse. [Inglaterra, http://www.seawatergreenhouse.com/] imagen 28: camión de recogida movil. imagen 29: invernadero de agua salada en australia. EMPRESAS EMPRESAS
  • 23. ALIMENTOS ALIMENTOS39INF / TEC Aplicaciones: Cultivos Agrícolas, Agua Potable, Biocombusgibles, Fertili- zantes, Energía Eléctrica. 40 INF / TEC Aplicaciones: Cultivos Agrícolas. DESCRIPCIÓN: DESCRIPCIÓN: Consiste en la aplicación a gran escala de los invernaderos de agua salada en el desierto del Sahara. El proyecto integra sinérgicamente los invernaderos de El cultivo hidropónico o hidroponía es un método de cultivo que utiliza soluciones minerales en vez de tierra como medio de crecimiento. Las raíces de las agua salada con tecnología solar CSP (Planta de Torre) para la reforestación de zonas áridas, generación de agua potable, alimentos, fertilizantes (micro algas), plantas se encuentran en contacto directo con una solución de nutrientes y minerales disueltos en agua. Además de agua como medio, se utiliza también biomasa para fines energéticos (Jatropha para biocombustibles) y electricidad. Además, se perfila como una forma de capturar CO2 mediante la vegetación y arena lavada, grava, perlita, turba, lana de roca, etc. En general los cultivos crecen en la tierra porque en condiciones naturales ahí se encuentran los nutrientes como un modelo productivo restaurativo capaz de generar empleo en zonas deprimidas económicamente. y minerales necesarios para su crecimiento, pero cuando estos mismos elementos son disueltos en el agua, la tierra ya no es necesaria y las plantas son La razón de juntar estas dos tecnologías es porque actúan en forma sinérgica retroalimentando sus procesos con los excedentes del otro. El sistema CSP ne- igualmente capaces de absorber los nutrientes. La explicación de esto, es que las plantas absorben los nutrientes por medio de iones inorgánicos disueltos cesita agua para la limpieza de los espejos y para la generación de vapor que mueve las turbinas generadoras de electricidad. Estos insumos serían aportados en el agua y el suelo es sólo actúa como una reserva de nutrientes. Se ha llegado a determinar que casi cualquier planta puede crecer por hidroponía; esto aLIMENTOS. seawater greenhouses:the sahara forest project. aLIMENTOS. invernaderos hidropónicos. por los invernaderos, los cuales además permitirían capturar el polvo a través de las plantas y los evaporadores, manteniendo los espejos limpios y por tanto junto a los bajos insumos necesarios, han masificado la hidroponía a nivel comercial logrando un suministro de vegetales en zonas donde no existen suelos optimizando el rendimiento. Por otro lado la CSP daría la electricidad necesaria para el bombeo de agua salada. Estas plantas tienen una tasa de conversión con condiciones agrícolas. de energía solar a eléctrica del 25% y el 75% restante es disipada en forma de calor. La combinación de la CSP con desalinización (ver Ficha N° 28) permitiría Un sistema hidropónico es bastante sencillo; se necesita de una fuente y un sistema de bombeo de agua para la recirculación y oxigenación, un sistema de aprovechar un 50% más la energía solar recolectada para producir agua y utilizarla para generar más suelo apto para el cultivo. contenedores en donde van los cultivos (tuberías, casetones), conducto para la liberación de los nutrientes, un estanque que reciba el efluente, la estructura El proyecto contempla 20 ha de invernaderos con una planta CSP de torre de 10 MW y se ha implementado en diferentes etapas. La primera finalizó el 2009 del invernadero y un sistema electrónico para programación del riego (opcional). con el estudio de factibilidad. La segunda etapa, que comenzó el 2010, consiste en la implementación de un centro de demostración que permita poner en Entre las mayores ventajas de los cultivos hidropónicos, es que pueden reciclar el agua utilizándola varias veces, generan una optimización general del práctica los modelos teóricos. Actualmente continúa en la etapa 2, esperando reunir los datos necesarios que permitan la implementación del sistema a gran crecimiento de las plantas al tener una ambiente controlado sujeto a ajustes, no necesitan suelo fértil flexibilizando su ubicación geográfica, son de bajo costo escala. Los resultados de las investigaciones concluyen por ejemplo, que un campo de 50 ha de invernaderos con una planta CSP de 50 MW, serían capaz de operacional (automatizados) y no son estacionales ya que utilizan invernaderos. producir 34.000 toneladas de vegetales, 155.000 MWh de electricidad y 1.500 toneladas de absorción de CO2. TECNOLOGÍA SOLAR Esquema 52: diagrama de flujos. Esquema 53: cultivo hidropónico en tubería y casetón CSP: PLANTA DE TORRE MEDIO (ESPONJA, ESPUMA, LANA DE ROCA, ETC.) TAPA TUBO ENERGÍA SOLAR ENERGÍA ELÉCTRICA AIRE HÚMEDO CULTIVO EXTERIOR TAPA TUBO TUBO DE PVC DIRECCIÓN DEL FLUJO DRENAJE DE ENERGÍA ELÉCTRICA CALOR RECICLADO DE AGUA AGUA DE MAR AGUA DULCE PROTECCIÓN AGUA DULCE ALIMENTO REFORESTACIÓN MOTOR SOPLADOR Seawater Greenhouse. [Inglaterra, http://www.seawatergreenhouse.com/] / The Sahara Forest Proyecto. [http://www.saharaforestproject.com/] ESTANQUE DE AGUA (OPACO) NUTRIENTES CULTIVO INVERNADERO BIOMASA BIOCOMBUSTIBLES FUENTE DE AGUA BOMBA CO2 TUBO DE BOMBEO SOLUCIÓN DIFUSOR DIÓXIDO DE CARBONO SALES MINERALES RECIPIENTE INVERNADEROS DE AGUA SALADA SEAWATER GREENHOUSES SOLUCIÓN NUTRITIVA ENTRADA SALIDA (INPUT) (OUTPUT) PLANCHA DE POLIETILENO O ESPUMA MOTOR CON ORIFICIO PARA LAS PLANTAS SOPLADOR Invernaderos Chile [Chile, http://www.invernaderoschile.cl/] DIFUSOR RECIPIENTE CON SOLUCIÓN NUTRITIVA DRENAJE DE RECICLADO DE AGUA ESTANQUE DE AGUA (OPACO) FUENTE DE AGUA BOMBA TUBO DE BOMBEO SOLUCIÓN RECIPIENTE imagen 30: sahara forest project. render proyecto. SOLUCIÓN NUTRITIVAEMPRESAS EMPRESAS
  • 24. ALIMENTOSAplicaciones:Cultivos Agrícolas. 41 INF / TECDESCRIPCIÓN:En la zona de los Andes Altiplánicos en Bolivia, las culturas ancestrales desarrollaron variados métodos de cultivos orientados a optimizar el uso del suelo yde los recursos, en un contexto climático extremo. Estos sistemas se difundieron a través del intercambio cultural por todo los Andes centrales; muy cono-cidos por ejemplo, son las terrazas de cultivo, las cuales aprovechan la pendiente para facilitar el riego y solucionar la falta de suelo plano. En este contexto,destaca un sistema de cultivo desarrollado por los agricultores Altiplánicos en los alrededores del lago Titicaca, asociados a la cultura Tiwanacu: los SukaKollus (en lengua Aymara). Consisten en plataformas elevadas o camellones rodeados por canales que aprovechan la pendiente para la circulación del agua.Sus dimensiones varían de 1 a 20 mts de ancho y de 10 a 100 mts de largo. Los Suka Kollus se adaptan a las condiciones geográficas, ya que utilizan las aLIMENTOS. sistema de cultivo andino: suka kollus.tierras anegadas no aptas para el cultivo, haciéndolas productivas; además permiten la recuperación de suelos degradados, el drenaje de la tierra y generanmicroclimas, ya que absorben la energía solar durante el día y la liberan en la noche, mitigando las heladas de esta zona particular. Los Suka Kollus se perfilancomo alternativa para una agricultura de subsistencia y para rehabilitar suelos degradados no aptos para la agricultura, ya que tienen un bajo nivel tecnológicoy la superficie de cultivo es pequeña. Además tienen un potencial para generar agroecosistemas, atributos paisajísticos y manejo productivo de humedalesy bofedales de alto valor ecológico.En la actualidad se está trabajando con sistemas mixtos, en donde se adiciona un drenaje subsuperficial mediante tubos de PVC, los cuales ayudan a drenarlas aguas, reduciendo el número de canales y aumentando la superficie de cultivo. Esquema 54: corte suka kollus. 1. TIERRA ORGÁNICA 2. TIERRA ARENOSA 3. GRAVA 4. ARCILLA 5. BASE DE PIEDRA CON ARCILLA 6. TIERRA NATURAL CANAL CANAL SATURACIÓN DEL SUSTRATO TUBO DE DRENAJE imagen 31: suka kollus zona lago titicaca. EMPRESAS
  • 25. DESERTA.ANEXOS
  • 26. DESERTA.Cuadro 9: Valdespartera.NOTA: 1. Realizar la lectura del cuadro de abajo hacia arriba. ENTORNO NATURAL INFRAESTRUCTURAS AMBIENTALES La evaluación está ligada sin duda al sistema de Telemando, el cual permite gestionar integradamente todos los sis- temas de redes del proyecto: 6. Red de telemando para gestionar las - Energía infraestructuras de redes de servicios a - Agua nivel urbano y doméstico. - Aguas lluvias - Aguas servidas 5. Control de calidad y certificación del - Desechos comportamiento térmico. - Climatología PRINCIPIOS El monitoreo de estas redes –con 4. Red de telemando para gestionar las sistemas de alertas y controles de APLICADOS DE 4. Calefacción distrital por manzanas. infraestructuras de redes de servicios a consumo, caudales, intrusiones, etc- DISEÑO URBANO nivel urbano y doméstico. genera información sobre consumos, incidencias y eventualidades, la cual SUSTENTABLES puede ser analizada, en orden de tomar 3. Utiización de la red de superficies 3. Diseño térmico eficiente de la vi- 3. Red de telemando para gestionar las 3. Sistema de recolección con contene- vegetales para generar microclimas vienda (aislación térmica y captación y infraestructuras de redes de servicios a dores para vidrio y cartón y punto limpio medidas en caso de eventualidades, lo puntuales. conservación del calor). nivel urbano y doméstico. para desechos especiales. que repercute en ahorros considera- bles de consumo. Esta evaluación se lleva acabo también para monitorear 2. Manejo altura de edificios para tapar 2. Tratamiento de fachadas según 2 Ahorro domestico técnico (flujos limi- 2. Red de telemando para gestionar las 2. Sistema subterráneo neumático de el comportamiento energético de las los vientos predominantes. taods, aparatos eficientes) y por buenas infraestructuras de redes de servicios a eliiminación de desechos orgánicos y orientación. viviendas con el objetivo de proceder prácticas. nivel urbano y doméstico. envases. a una optimización del uso del recurso 1. Drenaje independiente de aguas llu- energético. 1. Red de superficies vegetales en la 1. Utilización de especies autóctonas. 1. Orientación de los edificios para favo- 1. Cubiertas planas para colocación de 1. Suministro de red de agua potable vias mediante lagunas de laminación 1. Utilización de materiales constructi- trama urbana. recer la captación solar. paneles solares. independiente de red de riego. (se utilizan para una red de riego como vos no contaminantes. suministro de emergencia) No se establecen metas extraordinarias apra cada dimensión. Se establece re- METAS girse por los parámetros que otorgan las Ídem anteior. Ídem anteior. Ídem anteior. Ídem anteior. Ídem anteior. Ídem anteior. normativas existentes para cada caso. PAISAJE BIODIVERSIDAD MICROCLIMA ENERGÍA AGUA POTABLE AGUAS LLUVIAS DESECHOS EVALUACIÓN Infraestructuras y/o Tecnologías. 315° 330° 345° 450 400 350 300 15° 30° 45° 300° 250 60° Diseño Urbano. 200 285° 150 75° 100 50 50 100 255° 105° 150 Diseño Arquitectónico. 200 240° 250 120° 300 225° 350 135° 400 210° 150° 450 195° 165° Normativa.
  • 27. DESERTA. Cuadro 10: Hammarby. NOTA: 1. Realizar la lectura del cuadro de abajo hacia arriba. ENTORNO NATURAL INFRAESTRUCTURAS AMBIENTALES La meta general era conseguir un 50% menos de impacto ambiental, por lo que se creó específicamente un PIA o Perfil de Impacto Ambiental consistente en: 1. Definición 6. Paneles solartermales para agua ca- de actividades relevantes para moni- liente domiciliaria. torear desde un punto de vista medio ambiental: - manufactura de materiales 5. Paneles solares para iluminación de - fase de limpieza del sitio áreas comunes domesticas. 5. Reciclaje. - fase de construcción - fase de operación 2. Cada actividad se subdivide en tres PRINCIPIOS 4. Biocombustibles a partir de residuos escalas de evaluación siendo el depar- 4. Retutilización desechos alimenticios APLICADOS DE orgánicos residenciales. domésticos (fertilizantes) tamento la unidad básica de medición: DISEÑO URBANO - Edificio - Lote SUSTENTABLES 3. Purificación natural de aguas lluvias 3. Campañas para evitar vertido de sus- 3. Reutilización de residuos com- - Zona 3. Enfriamiento distrital por intercambio recolectadas en calles mediante decan- tancias químicas al sistema de aguas bustibles domésticos (calefacción y 3. Las actividades se evalúan recolec- de calor. tación y depuración por vegetación. servidas por utilización de productos. electricidad) tando datos considerando: - uso de materiales 2. Planta de aguas servidas con triple - uso calefacción 2. Sistema de parques interconectados 2. Sistema de puentes ecológicos o 2. Calefacción distrital por extracción de 2. Recolección de aguas lluvias en te- función: tratamiento, producción de 2. Sistema subterráneo nuemático de - uso electricidad con las reservas naturales. “ecobridges”. calor de aguas servidas. chos y áreas verdes. elimación de desechos (dos tipos, móvil biogás y producción de biosólidos - uso agua y estacionario) fertilizantes. 4. Los datos recolectados corresponden 1. Calefacción distrial y electricidad por a una cuantificación de: 1. Corredor verde como avenida prin- 1. Conservación de áreas naturales residuos combustibles en una misma 1. Campañas para reducción de consu- 1. Recolección de diferentes tipos dese- 1. Red independiente de aguas lluvias. 1. Red independiente de aguas servidas. chos según escala de origen: Vivienda, - emisiones al aire, suelo y agua cipal. existentes. planta de generación. CHP - combine mo de agua doméstico. - Consumo de agua (se incluyen Bloque y Área. heat power plant producción de agua potable y procesa- miento de aguas servidas) (m3) 1.Energía extraida 99% en peso de - Desechos radioactivos (cm3) 1. Que los sectores residenciales pro- residuos domésticos. 2 Desechos do- 5. Se compara el impacto ambiental duzcan el 50% de la energía que requie- mesticos reducidos 15 %. 3. Desechos con un desarrollo urbano referencial 1. Las áreas verdes desarrolladas de- 1. 95% del fósforo de las aguas tratadas Estandares de áreas verdes: 1. 15 m2 ben ser compensadas aumentando la ran. 2. El sistema de calefacción debe 1. Reducción consumo 50% por perso- 1. Las aguas de drenaje se deben co- domésticos voluminosos reducidos construido en 1990 con las tecnologías debe ser reutilizado en agricultura. 2. nectar a la red de aguas lluvias y no a de esa época. METAS mínimo de patio. 2. 25-30 m2 de área biodiversidad del entorno. 2. Las áreas estar basado en energía de desechos y na (de 200 lt promedio) la red de aguas servidas. 2. Las aguas Los metales pesados y sustancias pe- 10%. 3. Desechos tóxicos reducidos 6. El impacto de los sistemas transpor- verde total por departamento. renovables. 3. Consumo máximo de 50 ligrosas deben ser 50% menor que en el 50%. 4. 80% desechos orgánicos para naturales de valore deben ser conserva- lluvias debens ser tratadas localmente. te se incluye aparte y se mide mediante kw/m2-año por edificio y 15 kw/m2-año resto de las aguas tratadas de la ciudad. transformarlo en energía-fertilizantes. 5. das sin edificar encuestas que indican los modos de de electricidad. 10% de desechos por construcción po- drá ser dispuesto en rellenos sanitarios. transporte utilizados. PAISAJE BIODIVERSIDAD ENERGÍA AGUA POTABLE AGUAS LLUVIAS AGUAS SERVIDAS DESECHOS EVALUACIÓN Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. Diseño Arquitectónico. Normativa.
  • 28. DESERTA.Cuadro 11: Kronsberg.NOTA: 1. Realizar la lectura del cuadro de abajo hacia arriba. ENTORNO NATURAL INFRAESTRUCTURAS AMBIENTALES La evaluación consiste en comparar las medidas tomadas en el distrito –el Kronsberg Standard-, con los estánda- res convencionales de 1995. 1. Se establece un período de evalua- ción 1999-2001 en diferentes escalas de análisis. 5. Energías renovables: Solar (electrici- 2. Se agrupan las actividades, usos o dad, calfecacción) y Eólica. ítems a evaluar. - uso de agua caliente - uso calefacción PRINCIPIOS 4. Calefacción distrital mediante dos - perdidas APLICADOS DE plantas combinadas de calor y energía - uso de electricidad CHP (Combine Heat Power Plant). DISEÑO URBANO AGUAS LLUVIAS 3. Se evalúan respecto de dos indica- SUSTENTABLES 3. Se utilizaron zanjas de infiltración dores principales: Energía, Kwh/m2- 3. Programa de ahorro energético en la a lo largo de la vialidad y lagunas de año y emisiones de CO2 kg/m2-año, vivienda. retención en parques como elemento teniendo en cuenta el escenario base paisajístico. y el objetivo de reducción por vivienda. 2. Sistema que combina infiltración y 2. Recolección de desechos domésticos 2. Sistema de espacios verdes desde lo 2. Control de calidad de las LEH. retención descentralizada de aguas con y comerciales. (Recolección en vivien- público hasta la vivienda privada. das y distrito, compostaje, reutilización) liberación controlada de las mismas. 1. Se estableció un límite de 3 litros / 1. Sistema de parques y corredores ver- 1. Low Energy Houses LEH. Viviendas de 1. Ahorro domestico técnico (flujos limi- segundo de agua liberada a los siste- 1. Reducción de desechos en sitios de des que bajan desde la ladera del cerro bajo consumo energético taods, aparatos eficientes) y por buenas mas de drenaje para no aumentar la construcción. paralela al proyecto. prácticas. escorrentía. 1. La urbanización tiene efectos nega- 1. Reducir, sin costos extras, 60% las tivos en la capacidad de infiltración del 1. El objetivo principal era la capacidad emisiones de CO2 en comparación con suelo y en el manejo de la escorrentía y de reciclar en el lugar y así evitar gene- 1. Aumentar áreas verdes de un 5% a los niveles estandares de construccio- drenaje, con peligro de inundaciones y rar desechos, tanto en la construcción 10% comparado con una planificación 1. Reducción consumo de agua potable. METAS nes tradicionales. 2 Incorporar criterios baja en las aguas subterráneas. Se optó como en la etapa de operación, consi- urbana tradicional. de bajo consumo energético que no por un sistema semi-natural de evacua- derando las residencias y el comercio. signifiquen soluciones técnicas ni ele- ción de aguas lluvias para disminuir es- 2. Reducir los desechos domésticos y mentos adicionales tos efectos y mantener el nivel original comerciales en un 50% de drenaje de aguas. PAISAJE ENERGÍA AGUA POTABLE AGUAS LLUVIAS DESECHOS EVALUACIÓN Infraestructuras y/o Tecnologías. Diseño Urbano. Diseño Arquitectónico. Normativa.
  • 29. DESERTA. Cuadro 12: Hanham Hall. NOTA: 1. Realizar la lectura del cuadro de abajo hacia arriba. ENTORNO NATURAL INFRAESTRUCTURAS AMBIENTALES El programa “Carbon Challenge” es una herramienta más para conseguir la re- ducción el 60% de la huella de carbono del Reino Unido para el 2050. Esta es sin duda una meta del proyecto Han- ham Hall, el cual, mediante viviendas de carbono 0 busca reducir al máximo la huella de carbono y contribuir a alcanzar esta meta, siendo el CO2 el 5. Reglamentación térmica bajo código indicador clave. CSH 6.. La huella de carbono de una vivienda PRINCIPIOS promedio en el RU es de 10.2 toneladas 4. Programa de eficiencia energética y se desglosa de la siguiente manera: APLICADOS DE residencial - 4.46 toneladas / vivienda DISEÑO URBANO - 2.55 toneladas / aparatos domésticos - 4.09 toneladas / viajes y traslados SUSTENTABLES 3. Cuerpos de agua del sistema de 3. Utilización de exedentes energéticos Las viviendas de Hanham Hall se cons- drenaje urbano para enfriar el ambiente. para compensar emisiones truyen de acuerdo al más alto estándar de diseño sustentable, haciendo que 2. Recolección de aguas lluvias en te- sean de carbono 0. Esto supone un 2. Uso de vegetación local para aumen- 2. Utilización de árboles como pantalla 2. Red de distribución de calor (CHP + 44% (2 ton Co2) de reducción de la chos y pavimentos porosos para consu- tar hábitats y especies. para viento y sombras. Calderas a gas) huella de carbono; se suma un adi- mo doméstico (WC y lavadoras). cional de 12.8% (1.24 ton Co2) con 1. Sistema de espacios verdes desde 1. Se utilizan los cuerpos de agua del 1. Forma urbana edificada que minimiza 1. Planta combinada de calor y energía 1. Puntos de reciclaje y compostaje la utilización de aparatos y equipos 1. Reglamentación de consumo bajo 1. Sistema sustentable de drenaje ur- (contenedores sólidos secos, desechos domésticos eficientes, llegando a un lo público hasta lo privado, articulando sistema de drenaje urbano para la gene- la aceleración de vientos y aprovecha el -CHP- con combustible de biomasa bano: SUDS (lagunas y estanques de codigo CSH 6. orgánicos comestibles y compostaje en 56,8%. El proyecto considera además paisajes productivos y recreacioneles. ración de hábitats acuáticos. potencial solar. (electricidad y calefacción) retención) vivientas con patio) el uso extensivo del transporte público, a pie y bicicleta, lo que reduce la huella 1. Tener 0 emisiones de CO2.La planta en un 34% (3.14 ton Co2) adicional. 1. Disminuir la cantidad de residuos, CHP debe ser eficiente y compensar las Esto da un total de 90% de reducción a la vez que se disminuye la cantidad emisiones por el transporte del com- sobre el promedio del Reino Unido. 1. Reducir el consumo de agua caliente 1. Reducir superficies impermeables de traslados –y su consecuente huella 1. Integrar el entorno natural y el en- 1. Conservar y potenciar la biodiversi- 1. Generar una forma urbana que utilice bustible para su funcionamiento. Pro- a un 50% de lo que indica la regulación para permitir la infiltración natural, man- de carbono- para la disposición de METAS torno urbano, mediante el diseño de las características del lugar para su ducir 90% de energia para calefacción dad y ecología existente. tradicional. 2. Alcanzar un consumo de teniendo nivel de aguas subterráneas y desechos. paisajes que beneficien al usuario y al diseño, en orden de generar ahorros y el 100% de demanda de electricidad. agua potable de 80 lts por persona / día, minimizar el riego. 2. Alcanzar un rendimiento de manejo paisaje originales del sitio. energéticos para la climatización. 2.Consumo energético de la vivienda es según CSH 6. sustentable de residuos para alcanzar el estandar más exigente: CHS6 o Code los estándares del CSH 6 y otras nor- for Sustainable Homes 6. mativas. PAISAJE BIODIVERSIDAD MICROCLIMA ENERGÍA AGUA POTABLE AGUAS LLUVIAS DESECHOS EVALUACIÓN 450 195° 165° Infraestructuras y/o Tecnologías. 315° 330° 345° 450 400 350 300 15° 30° 45° 300° 250 60° Diseño Urbano. 200 285° 150 75° 100 50 50 100 255° 105° 150 Diseño Arquitectónico. 200 240° 250 120° 300 225° 350 135° 400 210° 150° Normativa.
  • 30. DESERTA.Referencia Iconográfica.MAPAS. - Mapa Radiación Global Horizontal Chile Centro Sur: CNE & DGF. (s.f.). Radiación Global Horizontal Chile Centro-Sur. Recuperado el 29 de marzo de 2011 de http://condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/ . Mapa 1: “Áreas de Competencia Región XIV y X.” Mapas/Chile_Centro-Sur/pdf/all/rad-mean-all-d00-0m.pdf Fuente: elaboración propia del: - Mapa Original, Áreas de Competencia Región de los Ríos y de los Lagos: Bertran, J., & Morales, E. (2010). . Mapa 6: “Velocidad del Viento. Promedio Diario a 75 m de Altura.” Potencial de Biomasa Forestal. Potencial de Generación de Energía por Residuos del Manejo Forestal Fuente: en Chile. Santiago, Chile: [sn]. - Mapa, Velocidad del Viento. Norte Grande Promedio Diario 75 m de Altura: CNE & DGF. (s.f.).Velocidad del Viento. Norte Grande. Promedio Diario 75 m de Altura. Recuperado el 20 de abril de 2011 de http:// . Mapa 2: “Distribución de Plantas CHP para DH en Dinamarca.” condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/Mapas/Norte_Grande/pdf/all/wspd-mean-all-d00-75m. Fuente: elaboración propia del: pdf - Mapa Original, From Centralized to Descentraliced CHP: Christensen, Jes. (2010). District Heating in Den- - Mapa, Velocidad del Viento. Norte Chico Promedio Diario 75 m de Altura: CNE & DGF. (s.f.). Velocidad del mark. Some would call it a Fairy Tale. Recuperado el 23 de marzo de http://dbdh.dk/images/uploads/ Viento. Norte Chico Promedio Diario 75 m de Altura. Recuperado el 20 de abril de 2011 de http:// presentationdenmark/DBDH%20-%20Env.%20Minister%20Belliveau%20-%20DEC09.pdf condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/Mapas/Norte_Chico/pdf/all/wspd-var-all-d00-75m.pdf - Mapa, Velocidad del Viento. Chile Central Promedio Diario 75 m de Altura: CNE & DGF. (s.f.). Velocidad del . Mapa 3: “Red de Transmisión de DH en Copenhague.” Viento. Chile Central Promedio Diario 75 m de Altura. Recuperado el 20 de abril de 2011 de http://con- Fuente: elaboración propia del: dor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/Mapas/Chile_Central/pdf/all/wspd-mean-all-d00-75m.pdf - Mapa Original, The Transmision Network in Greater Copenhagen: The Development in Denmark. (s.f.) Recu- - Mapa, Velocidad del Viento. Chile Centro Sur Promedio Diario 75 m de Altura: CNE & DGF. (s.f.). Velocidad perado el 23 de marzo de 2011 de http://dbdh.dk/artikel.asp?id=463&mid=24 del Viento. Chile Centro Sur Promedio Diario 75 m de Altura. Recuperado el 20 de abril de 2011 de http://condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/Mapas/Chile_Centro-Sur/pdf/all/wspd-mean- . Mapa 4: “Isocurvas de Irradiancia Solar en Chile.” all-d00-75m.pdf Fuente: elaboración propia de los: - Mapas Originales, Mapas de Irradiación: CNE, PNUD & UTFSM. (2008). Irradiancia Solar en los Te- rritorios de la República de Chile. Registro Solarimétrico. Recuperado el 29 de marzo de http://www. freewebs.com/infoenergia/RegistroSolarimetrico.pdf . Mapa 5: “Radiación Global Horizontal. Promedio Diario a Nivel de Suelo desde el Norte Grande al Centro Sur de Chile.” Fuente: - Mapa, Radiación Global Horizontal Norte Grande: CNE & DGF. (s.f.). Radiación Global Horizontal Norte Grande. Recuperado el 29 de marzo de 2011 de http://condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/ Mapas/Norte_Grande/pdf/all/rad-mean-all-d00-0m.pdf - Mapa Radiación Global Horizontal Norte Chico: CNE & DGF. (s.f.). Radiación Global Horizontal Norte Chico. Recuperado el 29 de marzo de 2011 de http://condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/Ma- pas/Norte_Chico/pdf/all/rad-mean-all-d00-0m.pdf - Mapa Radiación Global Horizontal Chile Central: CNE & DGF. (s.f.). Radiación Global Horizontal Chile Central. Recuperado el 29 de marzo de 2011 de http://condor.dgf.uchile.cl/EnergiaRenovable/Chile/ Mapas/Chile_Central/pdf/all/rad-mean-all-d00-0m.pdf
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