El aprovechamiento de la energía solar se refiere a la conversión directa de la radiación solar en calor y en electricidad, llamadas conversión térmica y fotovoltaica, respectivamente.
Conversión térmica
La transformación de energía térmica se hace por medio de colectores solares. El principio fundamental de funcionamiento de un colector solar se basa en el aprovechamiento de la propiedad que posee una superficie revestida de negro o de una sustancia de material selectivo, que absorbe la radiación solar en un 90% y la emite en menos de un 10%.
Colector o captador:
Conversión fotovoltaica
El dispositivo o elemento que media en el proceso es la célula solar o célula fotovoltaica. Los sistemas fotovoltaicos permiten la transformación de la luz solar en energía eléctrica, es decir, la conversión de una partícula luminosa con energía (fotón) en una energía electromotriz (voltaica).
Células fotovoltaica:
Ventajas
-Es energía no contaminante.
-Proviene de una fuente de energía inagotable.
-Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega(campo, islas), o es dificultoso y costoso su traslado.
-Los sistemas de captación solar son de fácil mantenimiento.
Inconvenientes
-Se requieren grandes extensiones de terreno.
-Requiere gran inversión inicial.
-Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, (energía que no se aprovechara para desarrollar actividad agrícola o industrial, etc.).
La energía solar en España
España es un gran país para el aprovechamiento de la energía solar gracias a su posición geográfica y el número de horas de sol que tiene a lo largo del año. Aun así se encuentra todavía poco desarrollada.
La mayor parte de instalaciones en España son de dimensiones reducidas y sirven para abastecer granjas, etc…
Donde mas puede aprovecharse es en el sur de la Península (Plataforma Solar en Almería).
Energía geotérmica
La energía geotérmica proviene del interior del planeta, y es, concretamente, el calor interno de la tierra. Como fuente de energía es esencialmente inagotable.
Métodos de explotación
La explotación de energía geotérmica se puede llevar a cabo por el aprovechamiento de:
-Agua líquida o gaseosa que fluye de manera natural a la superficie.
-Aumento de temperatura(se observa al profundizar en el interior de la tierra).
Tipos de energía geotérmica
Podemos encontrar básicamente tres tipos de campos geotérmicos dependiendo de la temperatura a la que sale el agua:
-La energía geotérmica de alta temperatura. Existe en las zonas activas de la corteza. Se produce vapor en la superficie, que enviado a las turbinas genera electricidad.
-La energía geotérmica de temperaturas medias. Es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150ºC. Pequeñas centrales eléctricas pueden explotar estos recursos.
-Campo geotérmico de baja temperatura. Es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas
- Su coste es bajo y no implica riesgos.
- Es una fuente que evitaría a muchos países la dependencia energética del exterior.
- Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón…
Inconvenientes
- Emisión de ácido sulfhídrico y de CO2.
- Posible contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoniaco…
- Contaminación térmica.
- Deterioro del paisaje.
- No se puede transportar
Energía geotérmica en España
En España la energía geotérmica apenas tiene importancia, su aprovechamiento es aproximadamente del 0.1% de la energía renovable.
Solo se usa la energía geotérmica de baja temperatura para balnearios, invernaderos, etc.
Las zonas donde mayor potencial geotérmico hay son:
Cataluña, Madrid, Andalucía(Almería) y Canarias(Lanzarote).
Residuos sólidos urbanos(RSU)
Son un tipo de residuos que se definen como los generados en los domicilios particulares, comercios, así como todos aquellos que no tengan la calificación de peligrosos.
Tipos de RSU
Éstos se someten a:
-Vertido. Simple almacenamiento de los residuos sobre el terreno. Se recubren cada cierto tiempo para evitar acción contaminante.
-Compostaje. Fermentación de los residuos para su uso posterior como abono, etc.
-Incineración. Se queman los residuos combustibles y se produce energía calorífica, que se aprovecha posteriormente para calefacción, o para transformarse en otras energías.
-Reciclado. Reutilización como materia prima de parte de los residuos.
Energía eólica
Energía eólica es la energía obtenida del viento, o sea, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.
Formas de Explotación
La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.
Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento.
La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía eléctrica.
La velocidad del viento ha de estar entre los 12 km/h y los 65km/h, para que sea aprovechable.
Ventajas e Inconvenientes
Ventajas:
Se renueva de forma continua .
Es inagotable .
Es limpia . No contamina .
Es autóctona y universal.
Existe en todo el mundo .
Cada vez es más barata conforme avanza la tecnología .
Permite el desarrollo sin expoliar la naturaleza , respetando el medio ambiente .
Las instalaciones son fácilmente reversibles. No deja huella .
Inconvenientes:
El impacto visual, es decir; que su instalación genera una alta modificación del paisaje.
El impacto sobre la avifauna: principalmente por el choque de las aves contra las palas, efectos desconocidos sobre modificación de los comportamientos habituales de migración y anidación.
El impacto sonoro, es decir el roce de las palas con el aire produce un ruido constante, la casa más cercana deberá estar al menos a 200 metros.
Energía Eólica en España
En el 2007 España tenía instalada una capacidad de energía eólica de 13.467 MW (16%), siendo así el segundo país en el mundo en cuanto a producción, junto con Estados Unidos, y sólo por detrás de Alemania. En 2005, el Gobierno de España aprobó una nueva ley nacional con el objetivo de llegar a los 20.000 MW de potencia instalada en 2012. Durante el periodo 2006-07 la energía eólica produjo 27.026 GWh (10% producción eléctrica Total)
La energía eólica en España alcanzó el 27 de marzo de 2008 un nuevo máximo de producción de energía diaria con 209.480 MWh, lo que representó el 24% de la demanda de energía eléctrica peninsular durante ese día. Un día antes, el 26 de marzo, se registró un nuevo récord en la producción eólica horaria con 9.850 MWh entre las 17.00 y las 18.00 horas. El anterior record data del 4 de marzo de 2008 un nuevo record de producción: 10.032 MW a las 15.53 horas. Esta es una potencia superior a la producida por las seis centrales nucleares que hay en España que suman 8 reactores y que juntas generan 7.742,32 MW. Desde hace unos años en España es mayor la capacidad teórica de generar energía eólica que nuclear y es el segundo productor mundial de energía eólica, después de Alemania. España y Alemania también llegaron a producir en 2005 más electricidad desde los parques eólicos que desde las centrales hidroeléctricas.
Está previsto para los próximos años un desarrollo de la energía eólica marina en España. Los Ministerios de Industria, Comercio y Turismo y Medio Ambiente ya están trabajando en la regulación e importantes empresas del sector han manifestado su interés en invertir.
Energía de la Biomasa
La materia orgánica de la planta se llama biomasa y almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La biomasa es parte del ciclo natural del carbono entre la tierra y el aire.
Existen muchas fuentes de energía clasificables bajo el concepto de biomasa, así como diversas técnicas para su conversión en energía limpia. Evidentemente, son estas formas modernas de aprovechamiento las que pueden ser utilizadas para la obtención de energía limpia, nada que ver con las formas tradicionales (leña, excrementos, etc.), en muchos casos insostenibles, que todavía se emplean ampliamente en países empobrecidos, y que aún constituyen más del 10% del consumo mundial de energía primaria.
Formas de Clasificación
Hay varias maneras de clasificar los distintos combustibles que pueden obtenerse a partir de la biomasa. Quizás la más pertinente es por el proceso de producción necesario antes de que el combustible esté listo para el uso.
Uso directo. La biomasa empleada sufre sólo transformaciones físicas antes de su combustión, caso de la madera o la paja. Puede tratarse de residuos de otros usos: poda de árboles, restos de carpintería, etc.
Fermentación alcohólica. Se trata del mismo proceso utilizado para producir bebidas alcohólicas. Consta de una fermentación anaeróbica liderada por levaduras en las que una mezcla de azúcares y agua (mosto) se transforma en una mezcla de alcohol y agua con emisión de dióxido de carbono. Para obtener finalmente etanol es necesario un proceso de destilación en el que se elimine el agua de la mezcla. Al tratarse de etanol como combustible no puede emplearse aquí el método tradicional de destilación en alambique, pues se perdería más energía que la obtenida. Cuando se parte de una materia prima seca (cereales) es necesario producir primero un mosto azucarado mediante distintos procesos de triturado, hidrólisis ácida y separación de mezclas.
Transformación de ácidos grasos. Aceites vegetales y grasas animales pueden transformarse en una mezcla de hidrocarburos similar al diesel a través de un complejo proceso de esterificación, eliminación de agua, transesterificación, y destilación con metanol, al final del cual se obtiene también glicerina y jabón.
Descomposición anaeróbica. Se trata de nuevo de un proceso liderado por bacterias específicas que permite obtener metano en forma de biogás a partir de residuos orgánicos, fundamentalmente excrementos animales. A la vez se obtiene como un subproducto abono para suelos.
Ventajas e Inconvenientes
VENTAJAS:
No emiten gases que provocan el efecto invernadero.
Tiene contenidos de azufre prácticamente nulos por lo que la emisión de dióxido de azufre es mínima. El dióxido de azufre, junto con los óxidos de nitrógeno, son causas de la lluvia ácida.
El uso de la biomasa como biocarburante en motores de combustión interna reduce el empleo de los motores alimentados por combustibles fósiles que provocan altos índices de contaminación.
INCONVENIENTES:
El rendimiento de las calderas de biomasa es inferior al de las que usan combustible fósil.
Se necesita mayor cantidad de biomasa para conseguir la misma cantidad de energía con otras fuentes.
Los canales de distribución de biomasa están menos desarrollados que los de combustibles fósiles.
Biomasa en España
La biomasa en España supone actualmente algo más de la mitad de las energías renovables y está previsto que esta proporción se incremente en los próximos años. El Plan gubernamental de Fomento de las Energías Renovables, aprobado en diciembre de 1999, contempla una serie de incentivos y ayudas públicas, y pretende lograr un 12% del abastecimiento con energías renovables para el 2010. Andalucía es por su extensión y clima la comunidad autónoma con más potencial para la generación de energía a partir de la biomasa. De hecho, existen diversas plantas en Jaén o Málaga que ya están utilizando orujo o residuos de aceituna para crear energía.
Sin embargo, la Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA) ha afirmado que los proyectos de producción de energía con biomasa están prácticamente paralizados, y asegura que se está cerca de incumplir los objetivos del Plan de Fomento de las Energías Renovables, aunque siguen apostando por el futuro de este tipo de fuente energética.
Propiedades
La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía.
Otras formas de extraer energía del mar son: las olas, la energía undimotriz; de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico; de la salinidad; de las corrientes submarinas o la eólica marina
En España, el Gobierno de Cantabria y el Instituto para la Diversificación y Ahorro Energético (IDAE) quieren crear un centro de i+D+i en la costa de Santoña La planta podría atender al consumo doméstico anual de unos 2.500 hogares.
Ventajas e Inconvenientes
Ventajas:
Auto renovable.
No contaminante.
Silenciosa.
Bajo costo de materia prima.
No concentra población.
Disponible en cualquier clima y época del año.
Desventajas:
Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.
Localización puntual.
Dependiente de la amplitud de mareas.
Traslado de energía muy costoso.
Efecto negativo sobre la flora y la fauna.
Limitada.
Energía Mareomotriz
La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje.
Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable. Es un tipo de energía renovable limpia.
La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía.
Otras energías del mar
Otras formas de extraer energía del mar son: las olas, la energía undimotriz; de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico; de la salinidad; de las corrientes submarinas o la eólica marina
Energía mareomotriz en España
En España, el Gobierno de Cantabria y el Instituto para la Diversificación y Ahorro Energético (IDAE) quieren crear un centro de i+D+i en la costa de Santoña. La planta podría atender al consumo doméstico anual de unos 2.500 hogares.
Trabajo realizado por Nicolás Garrido y Alberto Acosa
Un trabajo de las energias alternativas, es apasion more
Un trabajo de las energias alternativas, es apasionante, se recomienda a todo tipo de personas, de cualquier edad o raza, puesto k esta exo para enseñar^^ less
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