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Energias Alternas

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  • 1. ENERGIAS ALTERNAS En primer lugar, el presente documento es un estudio que fue conducido por los miembros del Comité Latinoamericano del World Energy Council (WEC) con sede principal en Londres (Reino Unido), y se encuentra publicado en su sitio web. El WEC es una organización vinculada con el desarrollo sostenible a partir de todo tipo de energías, pero principalmente promoviendo proyectos en energías renovables y en optimización de uso de la energía. El encarecimiento de los combustibles fósiles y su inminente agotamiento en este siglo, aunado a la protección del medio ambiente, han puesto el tema de los las energías renovables como una prioridad a nivel internacional. Ante el escenario evidente del agotamiento de reservas petroleras en el mundo, las energías alternas comienzan a promoverse como una realidad en el desarrollo de los países de Tercer Mundo. Una nueva perspectiva para el desarrollo de alternativas energéticas inicia con la promoción de un mercado energético alternativo, en donde la principal fuente de energía difiere de los combustibles fósiles. En cuanto a la industria, se observan grandes avances con el aumento de inversión y la toma de conciencia por parte de los empresarios en invertir en energías limpias. La energía solar fotovoltaica toma gran interés en países como Alemania, Japón, China e India. Además, los desarrollos en turbinas para energía eólica causaron un gran impacto en la implementación de parques eólicos, mostrando incrementos significativos en capacidad productiva. En Latinoamérica posee gran cantidad de recursos energéticos. Cuenta con el 11% de las reservas mundiales de petróleo y un 5% de las reservas de gas; además sus recursos hídricos la sitúan como potencia en energía hidroeléctrica. De esta manera, Latinoamérica muestra una situación favorable para la interconexión energética, tanto de líneas de gas como de líneas eléctricas, desde Argentina hasta México. La integración energética contribuye de manera importante para la sostenibilidad e la región, optimizando el consumo de energía y haciendo sustentable la producción para sus países. Sin embargo, América Latina y el Caribe cuentan con dificultades de carácter geopolítico que reducen las posibilidades de integración, además de políticas poco favorables para la interacción entre los países. Entre las tendencias globales más importantes, la protección del medio ambiente en los procesos energéticos es uno de los puntos críticos a analizar. El dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx) representan más del 90% de las emisiones de toda Europa; la reducción de estos gases ácidos es de gran importancia para la preservación del medio ambiente, y los resultados han sido significativos en los últimos años, logrando una disminución superior al 50% en emisiones. En lo referente al acceso de la energía, es importante el avance logrado en los países de la antigua Unión Soviética, teniendo un acceso importante incluso en los sectores menos favorecidos, aunque los problemas principales son el
  • 2. transporte de energía y su utilización de forma no eficiente en estos países, principalmente en invierno, donde la estructura de las viviendas ocasiona un gasto excesivo para producir sensaciones térmicas poco eficientes, obligando a uso de combustibles sólidos en el hogar, e incluso en algunos casos omitiendo este servicio. Debido a esto, el efecto climático es grave para la población que no tiene acceso a esto y genera un problema de salud pública. Las pequeñas integraciones energéticas entre los países son claves para el futuro de la región, para aprovechar de esta manera los recursos naturales de una manera más eficiente. Las energías renovables han tenido gran crecimiento, aunque su incentivo será significativamente menor mientras se tengan los recursos hídricos que se poseen para la generación hidroeléctrica. Lo más destacado es el uso de biocombustibles, donde la región tiene gran potencial debido a sus recursos agrícolas; por esto, las políticas se orientan principalmente a este sector. Para desarrollar un modelo de energía sustentable, se hace necesario establecer pilares en los cuales se sustente dicho plan para pode llevarlo a cabo. Para definir estos pilares, se pueden tener diferentes criterios. Aunque el documento no es enfático en la profundidad, proporciona ciertos lineamientos, entre los más destacados están. • Un abastecimiento seguro, de calidad y económico para toda la población. • Energía y equidad: referente al acceso de la energía en diferentes regiones del país, teniendo en cuenta las condiciones geográficas y la situación económica de cada sector. • Evaluación del impacto ambiental de los proyectos energéticos, ya que estos han sido cuestionados por su fuerte grado de afectación al ecosistema sin ningún tipo de control. • Reducción de la dependencia energética, siendo este uno de los pilares claves y mas difíciles de sustentar, ya que requiere la búsqueda de nuevas fuentes y de la explotación efectiva de las fuentes es actuales. A partir del análisis de las posibilidades y potencialidades energéticas de un país, se plantea la viabilidad en la aplicación de cada una de las metodologías. Este análisis se realiza de manera rigurosa, con una amplia base estadística de consumo, producción, demanda, para cada una de las fuentes; también se evalúa la capacidad de abastecimiento y la línea de distribución de energía, para poder evaluar cada aspecto de manera concatenada con la red energética total. Las estadísticas incluyen además datos sobre las condiciones socio-económicas del país, ya que no es posible ser excluyente de las condiciones de Chile para poder llevar a cabo este análisis riguroso. Entre las posibles soluciones energéticas alternativas para el país se plantea la evaluación de algunas que pudieran llegar a ser importantes. Una de ellas, la más básica, seria el uso de biomasa convencional (madera y residuos forestales); tiene potencial de utilidad para regiones apartadas y de poca demanda, pero el impacto ambiental generado la hace poco atractiva. La energía solar térmica también
  • 3. aparece como opción para una aplicación especifica, por ejemplo, para el calentamiento de agua en los hogares. Esta medida aparece con gran fuerza y potencial viable debido a la suplantación de combustibles fósiles de uso domestico. En este caso se requiere analizar la capacidad tecnológica del sistema solar térmico para ser de utilidad, o de lo contrario se podrían sufrir deficiencias en la prestación del servicio; para aumentar la demanda, se plantea un incentivo del Estado subsidiando a aquellos que apliquen esta tecnología en sus viviendas. Entre los puntos clave de esta política se destacan los siguientes: • Asegurar el suministro energético a corto (2020) y largo plazo (2020-2050) para todo el Reino Unido. • Promover la implantación de sistemas renovables y reducir significativamente las emisiones de dióxido de carbono a la atmosfera. • Tener un mapa de navegación en términos de energía, estableciendo los parámetros a seguir y los enfoques gubernamentales a termino fijo • Seguridad en energía eléctrica; para esto, se hace necesario establecer un suministro superior de gas y de carbón, fuentes que representan más del 40% de la producción eléctrica del país. Además, el dióxido de carbono producido por la quema de gas y del carbón puede ser utilizado en el mar de Norte para la recuperación terciaria de petróleo • Asegurar una base ingenieril para tecnologías futuras. • La energía nuclear ha caído durante las dos últimas décadas en el Reino Unido; actualmente el Gobierno desea que las plantas nucleares sean parte importante de la producción de energía actual. No obstante, la implementación de las centrales nucleares requiere de 10 años y no puede solucionar los problemas más inmediatos. • La biomasa, principalmente la madera, es de gran importancia en los consumos más pequeños, reemplazando el gas, así como el uso de energía solar térmica para aplicaciones como el calentamiento de agua. • Restablecer una nueva malla de distribución de energía para hacerla más eficiente con nuevas instalaciones de generadores y con una alternativa nueva: el uso de energía mareomotriz en Escocia. Así, la implementación de estos generadores debe incluirse en el presupuesto de inversión de la nación. • Ahorro de energía; para este propósito, se deben establecer los modelos de transporte e iluminación de las principales ciudades del Reino Unido. Sin embargo, este objetivo también incluye concientización de las personas en el uso moderado de energía en los hogares, además de la búsqueda de fuentes para propósitos específicos que demandan poco. En Latinoamérica, la relación entre los recursos energéticos y la política es mucho mas fuerte que en cualquier otro continente. Esto es debido al fuerte nacionalismo existente en estas naciones y al poder que proporciona la posesión de recursos gasíferos o petroleros, adquiriendo magnitudes increíbles en el caso en algunos países. Este nacionalismo surge de la constante intervención de las potencias extranjeras por extraer recursos mientras se deja a las naciones latinoamericanas en condiciones sociales y económicas deplorables. Se ha creado entonces una
  • 4. conciencia por aprovechar los recursos para sí mismos, y esto se visualiza en la nacionalización de las fuentes energéticas y el uso de estos recursos generados en el interés publico. Aun así, es bien sabido que estos recursos no siempre se utilizan de manera adecuada y tiende a tomar otros rumbos equívocos. Se entiende por eficiencia energética el uso racional de la energía supliendo las necesidades enteramente necesarias, buscando un ahorro con respecto a la cantidad que inicialmente se tiene. Esto tiene diferentes puntos de vista, ya que la eficiencia puede verse desde el uso del consumidor final, o desde los equipos encargados de transmitir y generar dicha energía, en donde se requiere del establecimiento de parámetros de energía producida respecto a la energía total disponible, donde nunca será posible aprovechar el 100 %, así como las posibles perdidas que existan en su transmisión. La eficiencia energética no ha sido un instrumento de estudio importante en el Grupo Andino de Naciones, pero en Europa y Nueva Zelanda ya se encuentra reglamentado el uso eficiente de energía bajo parámetros tecnológicos. La energía solar fotovoltaica se vale del efecto fotoeléctrico para la producción de energía eléctrica; generalmente estos sistemas son muy costosos en su fabricación por el tipo de materiales utilizados. Estos sistemas se basan en un generador fotovoltaico conectado a un inversor; la producción de este generador depende directamente de la cantidad de radiación y de las condiciones ambientales. Estos sistemas son fácilmente adaptables a las redes eléctricas. El problema principal que enfrentan estos sistemas son le eficiencia en la captación y la transmisión de energía. Su costo de producción todavía sigue siendo elevado, pero puede llegar a competir en sistemas de distribución masivo. El silicio es el elemento más importante en las celdas fotovoltaicas; sus características de banda y su abundancia en el mundo lo convierten en el elemento por excelencia en esta aplicación. De hecho, se utiliza en más del 90 % de los actuales sistemas fotovoltaicos. El otro elemento importante es el cadmio, de gran aplicación en los sistemas de generación. Para la producción de silicio se parte de cuarzo (SIO2), sometiéndolo a un fuerte proceso metalúrgico en el cual se reduce hasta obtener silicio con un 98% de pureza. También es posible producirlo en grado electrónico usando un reactor de lecho fluidizado con cloruro de hidrogeno, sometiéndolo posteriormente a un proceso de destilación continua para luego pasar a un reactor siemens; Este procedimiento consume bastante energía y por ende, es muy costoso, aunque la pureza del silicio obtenido es del 99.99%. Este elemento se funde a 1500 °C y en su enfriamiento hay un fenómeno destacable: el crecimiento de los cristales formados puede ser monocristalino o multicristalino, aspecto que es de suma importancia en la eficiencia de las celdas y paneles fotovoltaicos; esto determina su aplicación y métodos de tratamiento posterior. Algunos de estos fundidos pueden ser convertidos en lingotes o en obleas, y esta estructura determina la fabricación de la célula, en la cual se utiliza fosforo e hidróxido de sodio. Cada
  • 5. célula constituye una matriz de células (paneles) que se lamina a 100°C con vidrio. Finalmente, Albert Einstein comenzó sus estudios escolares alrededor del año 1886 en Munich. Recibió lecciones para tocar violín desde los seis y hasta los 13 años de edad y asimismo se le dio educación religiosa en casa en donde le fue impartido el judaísmo. Dos años más tarde se inscribió en el Luitpold Gymnasium1 en donde también recibió formación religiosa. Estudió matemáticas, en particular cálculo, comenzando alrededor de 1891. En 1894 la familia Einstein se mudó a Milán pero Albert permaneció en Munich. En 1895 Einstein reprobó un examen que le hubiese permitido estudiar para obtener un diploma como ingeniero en electricidad en la Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) en Zúrich. Einstein renunció a la ciudadanía alemana en 1896 y permaneció sin ciudadanía alguna por varios años. Después de fallar en el examen de admisión para la ETH, Einstein cursa la enseñanza secundaria en Aarau, ya que planea utilizar esta ruta para entrar a la ETH en Zúrich. Mientras se encontraba en Aarau escribió un ensayo (¡por el cual sólo se le concedió apenas poco más del cincuenta por ciento del puntaje!) en el cual escribió acerca de sus planes para el futuro: “Si tuviese la buena fortuna de pasar mis exámenes, iría a Zúrich. Permanecería ahí por cuatro años para estudiar matemáticas y física. Me imagino a mí mismo convertido en un maestro en esas ramas de las ciencias naturales, escogiendo la parte teórica de ellas. He aquí las razones que me guían a este plan: 1) principalmente, mi inclinación por el pensamiento abstracto y matemático, y 2) mi falta de imaginación y habilidad práctica.”
  • 6. Bibliografía y más información • Astrocosmo, “Albert Einstein” [en línea], disponible en: Astrocosmo • ABC pedia, “Biografía de Albert Einstein” [en línea], disponible en: ABC Pedia • Shaddock, R (2006) Traducción Biografía de Albert Einstein por J O'Connor y E F Robertson, [en línea], disponible en: Astroseti • Vidas de Fuego, “Biografia de Albert Einstein” [en línea], disponible en: Vidas de Fuego • Wikipedia, “Albert Einstein” [en línea], disponible en: Wikipedia • Astroseti, “Como dijo Einstein” [en línea], disponible en: Astroseti • The Nobel Foundation, “Albert Einstein” [en línea], disponible en: Nobel Prize • Divulgon, “¿Algo más señor Einstein?” [en línea], disponible en: Divulgon • Una Frase Celebre, “Frases de Einstein” [en línea], disponible en: Una Frase Celebre

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