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CONTENIDO21.INTRODUCCIN41OBJETIVOS51.1General:51.2Especficos:52MARCO
TERICO61.Recursos renovables y no renovables61.1Alternativas de
para ahorrar Emisiones en una edificacin61.1.1La energa
fotovoltaica61.1.2Aerogeneradores61.1.3Combined Heat and Power -
CHP71.1.4Calefaccin de biomasa71.1.5Calentamiento solar de agua -
"usarlo o perderlo"71.1.6Bombas de tierra de la fuente de
calor81.1.7Interestacional Transferencia de Calor 81.1.8Ciclo del
Agua81.1.8.1 Fases del Ciclo Hidrolgico91.2Recursos no
renovables111.2.1Gas Natural:111.2.2 Petrleo121.2.3 El carbn142.1
Energa Renovable172.1.1.Energa solar192.1.2.Energa
elica222.1.3.Energa de la biomasa272.1.4.Energa
hidrulica303.1.5.Energa de los
ocanos323.1.6.Geotermia344.CONCLUSIONES365.BIBLIOGRAFA36
1. INTRODUCCINEl mundo est experimentando uno de los ms fuertes
movimientos ambientalistas que haya tenido lugar en todos los
tiempos. Se han promovido encuentros a nivel mundial entre las
grandes potencias en los que se discute con amplitud la importancia
de fomentar iniciativas que amparen el manejo adecuado de los
recursos, con el fin de proteger el ambiente, sin el deterioro de
las capacidades productivas de las diferentes actividades econmicas
y la disminucin de gases de efecto invernadero de la capa
terrestre.La generacin de energa a partir de fuentes no
convencionales est comenzando a tomar fuerza en el mundo, motivando
a los dirigentes de varios pases a implementar acciones destinadas
a incrementar los proyectos que en este sentido se han venido
desarrollando; pases desarrollados como la Unin Europea y los
Estados Unidos, han tomado la delantera en la implementacin de
fuentes energticas que son amables con el ambiente, puesto que
tienen la necesidad de contribuir al ambiente en la misma medida en
que lo destruyen con otras actividades de su economa.
OBJETIVOS1. 2. General:Identificar las energas limpias y
alternativas (Energas Renovables) disponibles en el planeta,
especialmente en el territorio colombiano, adems investigar acerca
de los recursos renovables y no renovables, para tener conciencia
de las tendencias modernas al consumo excesivo y la generacin de
residuos.
Especficos:Identificar las tecnologas disponibles para
implementacin de las energas renovables.Reconocer las zonas de
Colombia disponibles para la explotacin de las energas
renovables.Sealar la importancia de la implementacin de nuevas
fuentes de energa que sean amables con el Medio
Ambiente.Identificar los Recursos renovables y no renovables y
determinar en qu se diferencian respectivamente
MARCO TERICO1. Recursos renovables y no
renovables[footnoteRef:1]Unrecurso renovablees unrecurso naturalque
se puede restaurar por procesos naturales a una velocidad superior
a la del consumo por los seres humanos. Laradiacin solar,
lasmareas, elvientoy laenerga hidroelctricason recursos perpetuos
que no corren peligro de agotarse a largo plazo. Los recursos
renovables tambin incluyenmaterialescomomadera,papel,cuero, etc. si
son cosechados enforma sostenible. [1:
http://non-renewable%20grounwater%20resources/]
Algunos recursos renovables como laenerga geotrmica, elagua
dulce, madera ybiomasadeben ser manejados cuidadosamente para
evitar exceder la capacidad regeneradora mundial de los mismos. Es
necesario estimar la capacidad de renovacin (sostenibilidad) de
tales recursos. En comparacin con los combustibles fsiles las
energas que se obtienen de recursos renovables causan un menor
impacto en el medio ambiente.Productos como lagasolina, elcarbn,gas
natural,disely otros productos derivados de loscombustibles
fsilesno son renovables o sea que no presentan sostenibilidad. Se
diferencian de los recursos renovables porque stos pueden tener una
productividad sostenible; es decir que son inagotables.0.
Alternativas de para ahorrar Emisiones en una edificacin 1.
[footnoteRef:2]La energa fotovoltaica [2:
http://www.icax.co.uk/on_site_renewable_energy.html]
La energa fotovoltaica convierte la luz solar en electricidad
con una eficiencia que ha sido tan baja como 10%, pero la nueva
tecnologa est mejorando esto: esta opcin se puede considerar que el
uso de la electricidad coincide con perodos de sol o donde la
electricidad es necesaria una cierta distancia de una fuente
disponible pblicamente.Existe el riesgo de que el periodo de
recuperacin puede ser ms largo que la vida de los paneles
fotovoltaicos.1. AerogeneradoresLas turbinas elicas pueden
convertir el viento en electricidad - cuando un viento constante
que sopla a cerca de la velocidad ptima.La electricidad generada
depende de la fuerza del viento que puede no coincidir con el
perfil de la demanda de electricidad de su edificio.La electricidad
es difcil de almacenar, aunque es posible que pueda vender un
excedente a la red (a un bajo precio) y puede comprar la
electricidad (a un precio mayor) cuando el viento no sopla.Usted
tendr que permitir la licencia de obras en grandes instalaciones.En
general, la electricidad generada por una turbina de viento aumenta
con la velocidad del viento, el tamao de las palas, la altura por
encima del suelo, la distancia de otros edificios y la distancia
(en el Reino Unido) de Londres.1. [footnoteRef:3]Combined Heat and
Power - CHP [3:
http://www.icax.co.uk/on_site_renewable_energy.html]
Sistemas de cogeneracin generan electricidad a partir de la
quema de combustibles fsiles y capturan el calor generado en el
proceso para la calefaccin.Aunque CHP quema el combustible y libera
CO2que puede trabajar con una alta eficiencia y, por tanto, libera
menos gases de efecto invernadero de por la generacin a combustible
fsil de electricidad a distancia que por lo general pierde el calor
producido como un subproducto de la generacin (y tambin desperdicia
algo de electricidad en la transmisin a su sitio).CHP puede ser
utilizado donde hay una necesidad ao significativo para la
calefaccin, adems de la electricidad generada.La incmoda realidad
es que una instalacin de cogeneracin suelen despilfarrar calor en
verano.La solucin es almacenar el calor del verano excedente en
unBanco trmica para uso en invierno.1. Calefaccin de biomasaLa
quema de biomasa no consume combustibles fsiles, pero se exime de
CO2en el medio ambiente (66% ms de gas, 21% ms que la quema de
petrleo para la misma cantidad de calor quema).Las calderas de
biomasa requieren en curso de gestin y mantenimiento, as como
espacio para la instalacin, el suministro de combustible y
almacenamiento de combustible.Toman tiempo para calentar y enfriar,
pero se pueden hacer para trabajar si hay un suministro de
baratalocal debiocombustibles.Existe una creciente preocupacin de
que la produccin de biocombustibles puede desviar tierras de la
produccin de alimentos y la silvicultura, lo que podra plantear el
mayor nmero de problemas de sostenibilidad, ya que est tratando de
resolver.Debe tener en cuenta el elemento de carbono incrustado en
los costos de transporte - sobre todo si se importa el combustible
de biomasa.Considere el efecto sobre la calidad del aire.La biomasa
no es capaz de proporcionar cualquier enfriamiento.1. Calentamiento
solar de agua - "usarlo o perderlo"Colectores solares
trmicoscalientan el agua para proporcionar agua caliente sanitaria:
estos mecanismos pueden capturar el calor de manera eficiente y
puede ser eficaz cuando se necesita un gran volumen de agua
caliente al mismo tiempo que el sol est brillando.Reequipamiento es
a menudo una opcin.Los problemas surgen cuando se necesita agua
caliente en un momento diferente de cuando se recoge, ya que es
difcil de almacenar calor durante un perodo.El calor puede ser
almacenado durante la noche en tanques de agua caliente, pero si no
se requiere calor cuando se recoge es probable que se
desperdicia.La mejor poca para la recoleccin de calor (en los das
largos y calurosos de verano) puede no coincidir con el momento de
mayor necesidad (en las largas noches fras de invierno).El
sobrecalentamiento tambin puede surgir cuando no hay demanda de
agua caliente en el perodo de recoleccin de pico - vacaciones de
verano - ya que no es posible apagar un colector solar.1.
[footnoteRef:4]Bombas de tierra de la fuente de calor [4:
http://www.icax.co.uk/on_site_renewable_energy.html]
Una bomba de calor puede separar temperaturas clidas en caliente
y fro: el calor obtenido puede ser 3 o 4 veces la cantidad de
energa elctrica necesaria para ejecutarlo.Una bomba de calor
geotrmica extrae calor de la tierra por medio del agua que circula
por las tuberas por debajo de la tierra: como el suelo se enfra la
bomba de calor debe trabajar ms para obtener el calor necesario.A
GSHP emite ninguna CO2en el hotel - ni ningn otro invernadero.Si no
hay un mecanismo activo para reemplazar el calor extrado de la
planta tomar tiempo para que el calor migrar hacia el "sobregiro
calor" creado.Este es un problema clave para labomba de calor
geotrmicasistemas: el calor slo se mueve muy lentamente en el
suelo.La solucin es a continuacin.1. Interestacional Transferencia
de Calor ICAX aade uncolector solar de asfaltoy unBanco Thermal a
una bomba de calor, en interfase con una unidad de control
electrnico sofisticado.Calor solar Excedente recogido en verano se
deposita en el Banco trmica patentada en el suelo.Esto aumenta la
temperatura del Banco trmica de la temperatura natural de la
planta, 10 C, a ms de 25 C en los meses de verano.En invierno la
bomba de calor extrae calor de este banco trmica en lugar de
comenzar con una temperatura fra desde el suelo.Esto permite que la
bomba de calor para generar ms calor de menos de electricidad.Esto
duplica el coeficiente de rendimiento y transforma los aspectos
econmicos de la bomba de calor.En comparacin con una instalacin
estndar GSHP ICAX proporciona un atajo a la fuente de energa
primaria - el sol.ICAX utiliza el mismo equipo y maquinaria a la
inversa para proporcionar refrigeracin a los edificios - a un costo
mucho ms bajo en la electricidad y el CO2de los equipos de aire
acondicionado tradicional.IHT es poderoso, invisible, eficiente y
en armona con el entorno natural.
1. Ciclo del Agua[footnoteRef:5]Elciclo hidrolgicoociclo del
aguaes el proceso de circulacin delagua entre los distintos
compartimentos de lahidrsfera. Se trata de unciclo biogeoqumicoen
el que hay una intervencin dereacciones qumicas, y el agua se
traslada de unos lugares a otros o cambia deestado fsico. [5: P.
EaglesonDynamic hydrology,McGraw-Hill,1970]
El agua de la hidrsfera procede de la desgasificacin del manto,
donde tiene una presencia significativa, por los procesos
delvulcanismo. Una parte del agua puede reincorporarse al manto con
los sedimentos ocenicos de los que forma parte cuando stos acompaan
a la litosfera ensubduccin.1La mayor parte de la masa del agua se
encuentra en formalquida, sobre todo en losocanosymaresy en menor
medida en forma deagua subterrneao de agua superficial por ejemplo
en losrosyarroyos. El segundo compartimento por su importancia es
el del agua acumulada comohielosobre todo en loscasquetes
glaciaresantrticoygroenlands, con una participacin pequea de
losglaciares de montaa, sobre todo de laslatitudesaltas y medias, y
de labanquisa. Por ltimo, una fraccin menor est presente en
laatmsferacomovaporo, enestado gaseoso, como nubes. Esta fraccin
atmosfrica es sin embargo muy importante para el intercambio entre
compartimentos y para la circulacin horizontal del agua, de manera
que se asegura un suministro permanente a las regiones de la
superficiecontinentalalejadas de los depsitos principales.1.1.8.1
Fases del Ciclo Hidrolgico [footnoteRef:6]El ciclo del agua tiene
una interaccin constante con elecosistemaya que los seres vivos
dependen de esta para sobrevivir, y a su vez ayudan al
funcionamiento del mismo. Por su parte, el ciclo hidrolgico
presenta cierta dependencia de una atmsfera pococontaminaday de un
grado de pureza del agua para su desarrollo convencional, y de otra
manera el ciclo se entorpecera por el cambio en los tiempos de
evaporacin, condensacin. [6: Programa hidrolgico internacional
(PHI) -UNESCOGrupo de hidrologa subterrnea. Con al participacin de
la Facultad de Ingeniera de laUniversidad de la Repblica(Uruguay) y
de la Facultad de ciencias Exactas y Naturales (UNLPam)
Argentina]
Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:
1.Evaporacin: El agua se evapora en la superficie ocenica, sobre la
superficie terrestre y tambin por los organismos, en el fenmeno de
latranspiracinenplantasysudoracinenanimales. Los seres vivos,
especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se
incorpora a la atmsfera. En el mismo captulo podemos situar
lasublimacin, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en
la superficie helada de los glaciares o labanquisa. 2.Condensacin:
El agua en forma de vapor sube y se condensa formando lasnubes,
constituidas por agua en pequeas gotas. 3.Precipitacin: Se produce
cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfran acelerndose
la condensacin y unindose las gotitas de agua para formar gotas
mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en
razn a su mayor peso. La precipitacin puede ser slida (nieve o
granizo) o lquida (lluvia). 4.Infiltracin: Ocurre cuando el agua
que alcanza el suelo, penetra a travs de susporosy pasa a ser
subterrnea. La proporcin de agua que se infiltra y la que circula
en superficie (escorrenta) depende de lapermeabilidaddelsustrato,
de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua
infiltrada vuelve a la atmsfera por evaporacin o, ms an, por la
transpiracin de las plantas, que la extraen con races ms o menos
extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuferos,
niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua
subterrnea alcanza la superficie all donde los acuferos, por las
circunstancias topogrficas, intersecan (es decir, cortan) la
superficie del terreno. 5.Escorrenta: Este trmino se refiere a los
diversos medios por los que el agua lquida se desliza cuesta abajo
por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente
secos, incluidos la mayora de los llamadosdesrticos, la escorrenta
es el principalagente geolgico de erosiny de transporte
desedimentos. 6.Circulacin subterrnea: Se produce a favor de
lagravedad, como la escorrenta superficial, de la que se puede
considerar una versin. Se presenta en dos modalidades: Primero, la
que se da en la zona vadosa, especialmente en rocascarstificadas,
como son a menudo lascalizas, y es una circulacin siempre pendiente
abajo. Segundo, la que ocurre en los acuferos en forma de agua
intersticial que llena los poros de una rocapermeable, de la cual
puede incluso remontar por fenmenos en los que intervienen
lapresiny lacapilaridad. 7.Fusin: Este cambio de estado se produce
cuando la nieve pasa a estado lquido al producirse el deshielo.
8.Solidificacin: Al disminuir latemperaturaen el interior de una
nube por debajo de 0C, el vapor de agua o el agua misma se
congelan, precipitndose en forma de nieve o granizo, siendo la
principal diferencia entre los dos conceptos que en el caso de la
nieve se trata de una solidificacin del agua de la nube que se
presenta por lo general a baja altura. Al irse congelando la
humedad y las pequeas gotas de agua de la nube, se forman copos de
nieve, cristales de hielo polimrficos (es decir, que adoptan
numerosas formas visibles almicroscopio), mientras que en el caso
del granizo, es el ascenso rpido de las gotas de agua que forman
una nube lo que da origen a la formacin de hielo, el cual va
formando el granizo y aumentando de tamao con ese ascenso. Y cuando
sobre la superficie del mar se produce unamanga de agua(especie de
tornado que se produce sobre la superficie del mar cuando est muy
caldeada por elsol) este hielo se origina en el ascenso de agua por
adherencia del vapor y agua al ncleo congelado de las grandes gotas
de agua. El proceso se repite desde el inicio, consecutivamente por
lo que nunca se termina, ni se agota el agua.
0. Recursos no renovables2. Gas Natural:[footnoteRef:7] [7:
http://www.astrogranada.org/cieloscuro/htm/la_cl_cifras.htm]
Elgas naturales una de las varias e importantesfuentes de energa
no renovablesformada por una mezcla degasesligeros que se encuentra
en yacimientos depetrleo,disueltooasociadocon el petrleo(acumulacin
de plancton marino) o en depsitos decarbn.[footnoteRef:8]Aunque su
composicin vara en funcin del yacimiento del que se saca, est
compuesto principalmente pormetanoen cantidades que comnmente
pueden superar el 90 95% (p. ej., el gas no-asociado del pozo West
Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases
comonitrgeno,-cido sulfhdrico,helioy mercaptanos. [8:
http://www.astrogranada.org/cieloscuro/htm/la_cl_cifras.htm]
Como ejemplo de contaminantes cabe mencionar el gas no-asociado
de Kapuni (NZ) que contiene hasta 49% de CO2. Como fuentes
adicionales de este recurso natural, se estn investigando los
yacimientos dehidratos de metanoque, segn estimaciones, pueden
suponer una reserva energtica muy superiores a las actuales de gas
natural.Puede obtenerse tambin con procesos dedescomposicinde
restos orgnicos (basuras,vegetales- gas de pantanos) en las plantas
de tratamiento de estos restos (depuradorasdeaguas
residualesurbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos
orgnicos animales, etc.). El gas obtenido as se llamabiogs.Algunos
de los gases que forman parte del gas natural cuando es extrado se
separa de la mezcla porque no tienen capacidad energtica (nitrgenoo
CO2) o porque pueden depositarse en las tuberas usadas para su
distribucin debido a su altopunto de ebullicin. Si el gas fuese
criognicamente licuado para su almacenamiento, el dixido de carbono
(CO2) solidificara interfiriendo con el proceso criognico. El
CO2puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM
D 1945.Elpropano,butanoehidrocarburosms pesados en comparacin con
el gas natural son extrados, puesto que su presencia puede causar
accidentes durante lacombustindel gas natural. Elvapor de
aguatambin se elimina por estos motivos y porque a temperaturas
cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas formahidratos
de metanoque pueden obstruir losgasoductos. Los compuestos de
azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitarcorrosiny
olores perniciosos, as como para reducir las emisiones de
compuestos causantes delluvia cida. La deteccin y la medicin de H2S
se puede realizar con los mtodos ASTM D2385 o ASTM D 2725.Para uso
domstico, al igual que al butano, se le aaden trazas de compuestos
de la familia de los mercaptano entre ellos elmetil-mercaptano,
para que sea fcil detectar una fuga de gas y evitar su ignicin
espontnea.
La razn por la cual produce poco CO2es que el principal
componente, metano, contiene cuatrotomosdehidrgenoy uno de carbono,
produciendo 2molculasde agua por cada una de CO2, mientras que los
hidrocarburos de cadena larga (lquidos) producen slo una molcula de
agua por cada 1 de CO2(recordemos que el calor de formacin del agua
es muy alto).Como ventaja aadida es un combustible ms verstil, que
puede utilizar en sistemas de generacin mseficientescomo elciclo
combinadoo la produccin de hidrgeno (usado en la denominadapila de
combustibleque produce energa elctrica a partir del hidrgeno) y su
obtencin es ms sencilla en comparacin con otros combustibles. Para
poder licuar el gas natural se suele emplear la accin combinada de
la presin y la extraccin de calor (bajando la temperatura).Este
mtodo se usa en su transporte por barco.1.2.2
Petrleo[footnoteRef:9]Elpetrleo(del griego: , "aceite de roca") es
unamezclahomogneadecompuestos orgnicos,
principalmentehidrocarburosinsolubles en agua. Tambin es conocido
comopetrleo crudoo simplementecrudo. Se produce en el interior de
la Tierra, por transformacin de la materia orgnica acumulada
ensedimentosdel pasado geolgicoy puede acumularse entrampas
geolgicas naturales, de donde se extrae mediante la perforacin de
pozos. [9: http://elpetroleo.50webs.com/ ]
Encondiciones normaleses unlquidobituminoso que puede presentar
gran variacin en diversos parmetros comocoloryviscosidad(desde
amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta lquidos negros
tan viscosos que apenas fluyen),densidad(entre 0,66g/mly 0,95
g/ml),capacidad calorfica, etc. Estas variaciones se deben a la
diversidad deconcentracionesde loshidrocarburosque componen la
mezcla.Es unrecurso natural no renovabley actualmente tambin es la
principalfuente de energaen lospases desarrollados. El petrleo
lquido puede presentarse asociado a capas degas natural,
enyacimientosque han estado enterrados durante millones de aos,
cubiertos por losestratossuperiores de lacorteza terrestre.En los
Estados Unidos, es comn medir los volmenes de petrleo lquido
enbarriles(de 42galones estadounidenses, equivalente a
158,987294928litros), y los volmenes de gas enpies
cbicos(equivalente a 28,316846592 litros); en otras regiones ambos
volmenes se miden enmetros cbicos.Debido a la importancia
fundamental para la industria manufacturera y el transporte, el
incremento del precio del petrleo puede ser responsable de grandes
variaciones en las economas locales y provoca un fuerte impacto en
la economa global.[footnoteRef:10]Es de origenfsil, fruto de la
transformacin demateria orgnicaprocedente dezooplanctonyalgasque,
depositados en grandes cantidades en fondosanxicosdemareso
zonaslacustresdelpasado geolgico, fueron posteriormente enterrados
bajo pesadas capas desedimentos. Se originaron a partir de restos
de plantas y microorganismos enterrados por millones de aos y
sujetos a distintos procesos fsicos y qumicos. La transformacin
qumica (craqueonatural) debida al calor y a la presin durante
ladiagnesis produce, en sucesivas etapas, desdebetna hidrocarburos
cada vez ms ligeros (lquidos y gaseosos). Estos productos ascienden
hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad
de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias
geolgicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolferascomo rocas
impermeables, estructurasanticlinales, mrgenes dediapiros salinos,
etc.) se forman entonces losyacimientos petrolferos. [10:
http://mazamascience.com/OilExport/index_es.html]
Imagen: 1 Estadstica consumo de petrleo a nivel anual
1.2.3 El carbn[footnoteRef:11]Es unaroca sedimentariade color
negro, muy rica encarbono y con cantidades variables de otros
elementos, principalmentehidrgeno,azufre,oxgenoynitrgeno,1utilizada
comocombustiblefsil. La mayor parte del carbn se form durante el
perodoCarbonfero(hace 359 a 299 millones de aos).2Es un recurso no
renovable. El carbn se origina por la descomposicin
devegetalesterrestres que se acumulan en
zonaspantanosas,lagunaresomarinas, de poca profundidad.Los restos
vegetales se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan
cubiertos deaguay, por lo tanto, protegidos delaire, que los
degradara. Comienza una lenta transformacin por la accin
debacteriasanaerobias, un tipo de microorganismos que no
necesitanoxgenopara vivir. Con el tiempo se produce un progresivo
enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con
depsitos arcillosos, lo que contribuir al mantenimiento del
ambiente anaerobio, adecuado para que contine el proceso de
carbonizacin. Se estima que una capa de carbn de un metro de
espesor proviene de la transformacin por diferentes procesos
durante ladiagnesisde ms de diez metros de limos carbonosos. [11:
Menndez, J. ngel (2006). El carbn en la vida cotidiana.]
En las cuencas carbonferas las capas de carbn estn intercaladas
con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas,
conglomerados y, en algunos casos, rocas metamrficas comoesquistosy
pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el
carbn. Si, por ejemplo, un granbosqueest situado cerca del litoral
y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente
sumergido, por descenso del continente o por una transgresin
marina, y los restos vegetales se acumulan en la plataforma
litoral. Si contina el descenso del continente o la invasin del
mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas
cercanas comienzan a erosionarse y los productos
resultantes,arenasyarcillas, cubren los restos de los vegetales que
se van transformando en carbn. Si se retira el mar, puede
desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.En las
cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbn como en las rocas
intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que
pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamao de las
plantas y la exuberancia de la vegetacin permiten deducir que el
clima en el que se origin el carbn era probablementeclima
tropical.[footnoteRef:12]El carbn suministra el 25% de la energa
primaria consumida en el mundo, slo por detrs delpetrleo. Adems es
de las primeras fuentes de energa elctrica, con 40% de la produccin
mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbn
son: [12: http://www.worldcoal.org/coal/where-is-coal-found/]
1. Generacin de energa elctrica. Las centrales trmicas de carbn
pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energa
elctrica. En los ltimos aos se han desarrollado otros tipos de
centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las
emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido
a presin. Otra tecnologa en auge es la de los ciclos combinados que
utilizan como combustible gas de sntesis obtenido mediante la
gasificacin del carbn.2. Coque. El coque es el producto de la
pirlisis del carbn en ausencia de aire. Es utilizado como
combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en
los altos hornos (coque siderrgico). Dos tercios del acero mundial
se producen utilizando coque de carbn, consumiendo en ello 12% de
la produccin mundial de carbn (cifras de 2003).3. Siderurgia.
Mezclando minerales de hierro con carbn se obtiene una aleacin en
la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor
resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono,
se obtiene:1. Hierro dulce: menos del 0,2% de carbono.2. Acero:
entre 0,2% y 1,2% de carbono.3. Fundicin: ms del 1,2% de carbono.4.
Industrias varias. Se utiliza en las fbricas que necesitan mucha
energa en sus procesos, como las fbricas decementoy de ladrillos.5.
Uso domstico. Histricamente el primer uso del carbn fue como
combustible domstico. An hoy sigue siendo usado para calefaccin,
principalmente en los pases en vas de desarrollo, mientras que en
los pases desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes ms
limpias de calor (gas natural,propano,butano,energa elctrica) para
rebajar el ndice de contaminacin.6. Carboqumica. La carboqumica es
practicada principalmente enfrica del SuryChina. Mediante el
proceso de gasificacin se obtiene del carbn un gas llamadogas de
sntesis, compuesto principalmente de hidrgeno y monxido de carbono.
El gas de sntesis es una materia prima bsica que puede
transformarse en numerosos productos qumicos de inters como, por
ejemplo:1. Amoniaco2. Metanol3. Gasolinaygasoleode automocin a
travs del proceso Fischer-Tropsch (proceso qumico para la produccin
de hidrocarburos lquidos a partir de gas de sntesis, CO y H2)7.
Petrleo sinttico. Mediante el proceso de licuefaccin directa, el
carbn puede ser transformado en un crudo similar al petrleo. La
licuefaccin directa fue practicada ampliamente enAlemaniadurante
laSegunda Guerra Mundialpero en la actualidad no existe ninguna
planta de escala industrial en el mundo.Estas dos ltimas
aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha
energa, desperdiciando as un tercio del balance energtico global.
Debido a la crisis del petrleo se han vuelto a utilizar.
2.1 Energa RenovableEnerga renovable es la que se aprovecha
directamente de recursos considerados inagotables como el Sol, el
viento, los cuerpos de agua, la vegetacin o el calor del interior
de la Tierra. La energa que utilizamos convencionalmente proviene
de recursos NO RENOVABLES (combustibles fsiles), de los cuales se
dice que estn "almacenados" y cuyas reservas se agotan a medida que
se utilizan. El caso contrario ocurre con las energas RENOVABLES,
las cuales provienen de recursos que estn relacionados con los
ciclos naturales de nuestro planeta, haciendo posible que
dispongamos del recurso de manera permanente.La dependencia del
petrleo, el carbn y el gas ha generado conflictos de orden poltico
(guerras entre naciones) y ambiental (emisiones de dixido de
carbono, azufre, etc.); por esta razn, en los ltimos aos se ha
hecho necesario invertir en el desarrollo y aplicacin de tecnologas
alternativas de produccin de energa que funcionen con recursos
renovables. Para el ser humano es claro que estas fuentes de energa
estn disponibles en su entorno, entonces su inters por explotarlas
tambin radica en una mejor administracin de los recursos locales.
Adems, en el mundo entero el trmino renovable se asocia con la
disminucin de emisiones contaminantes y con la "no-produccin" de
desechos, lo cual garantiza un medio ambiente ms limpio y apropiado
para nosotros y para las futuras generaciones. Actualmente las
energas renovables cubren cerca del 20% del consumo mundial de
electricidad.Para un mejor entendimiento y estudio se han
clasificado estas energas en seis grupos principales: Energa solar
Energa elica Energa de la biomasa Energa hidrulica Energa de los
ocanos Energa de la geotermiaComo ya se ha explicado, los recursos
renovables estn en nuestro entorno; sin embargo, las
investigaciones que se han hecho durante aos, en todo el mundo, han
permitido evaluar y determinar en qu regiones puede aprovecharse
mejor un determinado recurso. Es as como en nuestro pas encontramos
regiones donde la radiacin solar por metro cuadrado es mayor que en
otras.
Aprovechamiento de las energas renovables:Cada una de las
energas implica diferentes tipos de tecnologas que utilizan
distintos elementos o equipos de transformacin, segn los cuales se
obtiene energa en forma de electricidad, fuerza motriz, calor o
combustibles. El siguiente esquema nos brinda un panorama general
de cmo las energas renovables pueden ayudarnos a suplir nuestras
necesidades energticas.[footnoteRef:13] [13: MINISTERIO DE MINAS Y
ENERGA, Energas renovables: descripcin, tecnologas y usos finales.
En: Unidad de Planeacin Minero Energtica UPME. [En lnea]. p.7.
[consultado el 19 de octubre de 2013]. Disponibles en <
http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Iluminacion/CarFNCE.pdf >]
Tabla 1. Panorama general de las energas renovables.
2.1.1. Energa solarDesde que el ser humano existe ha utilizado
la energa del Sol; hace 5000 aos se le "renda culto", hoy da se
sabe que el Sol es simplemente nuestra estrella ms cercana y que
sin l no podra existir vida de la forma que la conocemos en nuestra
planeta; por lo tanto, para la Tierra es la fuente primaria de luz
y calor que se aprovecha de diferentes formas.
Imagen 1. Fotografas del Sol.La estabilidad de la energa que
proviene del Sol se refleja en la temperatura relativamente
constante que se percibe en la Tierra y en la evolucin de otras
estrellas similares; por esta razn se puede considerar como fuente
renovable, ya que puede permanecer esencialmente inalterable por
billones de aos.De otra parte, se considera que la mayora de
recursos renovables provienen indirectamente de la energa del Sol.
El calor del Sol genera los vientos; luego, los vientos y el calor
del Sol hacen que el agua se evapore y cuando este vapor de agua se
convierte en lluvia o nieve, se forman nacimientos de agua que
originan ros; junto con la lluvia, la luz del Sol hace que las
plantas crezcan. Las mareas se originan de la fuerza gravitatoria
que la luna y el Sol ejercen sobre la Tierra.La energa solarse
define como la energa producida por reacciones nucleares al
interior del Sol, que son transmitidas en forma de ondas
electromagnticas a travs del espacio (radiacin solar).Radiacin
solar en la Tierra:Laradiacin solarque alcanza la Tierra puede
aprovecharse por medio de captadores que mediante diferentes
tecnologas (clulas fotovoltaicas, helistatos, colectores trmicos)
pueden transformarla en energa elctrica o trmica. Es una de las
llamadasenergas renovableso energas limpias.El Sol irradia energa a
una tasa de 3.9 x 1026 vatios, y perpendicularmente, sobre la parte
superior de la atmsfera, nuestro planeta recibe una radiacin solar
promedio de 1367 vatios por cada metro cuadrado. Las variaciones en
la cantidad de radiacin solar recibida dependen de los cambios en
la distancia al Sol como consecuencia de la rbita elptica que
recorre la Tierra alrededor del mismo. Otras variaciones son
ocasionadas por pequeas irregularidades en la superficie solar en
combinacin con la rotacin del Sol y posibles cambios temporales de
su luminosidad. La radiacin solar directa no tiene cambios en su
direccin desde el Sol hasta la superficie terrestre. Una vez dentro
del planeta, las caractersticas fsicas y la composicin qumica de la
atmsfera afectan la cantidad y el tipo de radiacin que alcanza la
superficie, razn por la cual durante perodos de abundante nubosidad
o bruma, la radiacin que incide es esencialmente dispersada por
partculas y molculas del aire (radiacin difusa). La radiacin es
aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de
ambas. La radiacin directa es la que llega directamente del foco
solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la
emitida por la bveda celeste diurna gracias a los mltiples fenmenos
de reflexin y refraccin solar en la atmsfera, en las nubes y el
resto de elementos atmosfricos y terrestres. La radiacin directa
puede reflejarse y concentrarse para su utilizacin, mientras que no
es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las
direcciones.La irradiacin directa normal (o perpendicular a los
rayos solares) fuera de la atmsfera, recibe el nombre deconstante
solary tiene un valor medio de 1366W/m(que corresponde a un valor
mximo en elperiheliode 1395W/my un valor mnimo en elafeliode
1308W/m).Segn informes deGreenpeace, la energa solar fotovoltaica
podra suministrar electricidad a dos tercios de la poblacin mundial
en 2030.[footnoteRef:14] [14: Energa solar (Pgina de internet)
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa _solar recuperado 27 de
Marzo 2013]
Tabla 2. (Flujo solar anual)
Cantidad de radiacin solar:Para conocer la cantidad de energa
que se puede obtener del Sol, es necesario medir la cantidad de
radiacin solar (directa ms difusa) que recibe realmente una regin.
Esta cantidad de radiacin disponible para convertir en energa til
en una localidad depende de varios factores: posicin del Sol en el
cielo, que vara diaria y anualmente; condiciones atmosfricas
generales y del microclima; altura sobre el nivel del mar y la
duracin del da (poca del ao). La potencia de la radiacin vara segn
el momento del da; las condiciones atmosfricas que la amortiguan y
la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de radiacin
el valor es de aproximadamente 1000W/men la superficie terrestre. A
esta potencia se la conoce comoirradiacinEnerga solar en
Colombia:
Imagen 2. Mapa de Radiacin Solar en ColombiaDurante el ao de
1992, el antiguo HIMA T y el INEA realizaron el primer Atlas de
radiacin solar de Colombia, tomando series anuales durante el
periodo de 1980 a 1990, de 203 estaciones, as se establecieron
niveles de radiacin promedio anual diaria en kilovatios hora por
metro cuadrado (kWh/m2). En general, el potencial solar en el pas
es alto, y tiene la enorme ventaja de que la radiacin solar es
uniforme durante el ao.[footnoteRef:15] [15: MINISTERIO DE MINAS Y
ENERGA, Energas renovables: descripcin, tecnologas y usos finales.
En: Unidad de Planeacin Minero Energtica UPME. [En lnea]. p.10.
[consultado el 19 de octubre de 2013]. Disponibles en <
http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Iluminacion/CarFNCE.pdf >]
Zona del Magdalena, La Guajira y San Andrs y Providencia: entre
5y 6 kWh/ m2 Zona de los departamentos de Casanare, Arauca, Guaina,
Guaviare Amazonas, Putumayo y Vaups: entre 4 y 5 kWh/ m2 zona
costera del Pacfico: las menores radiaciones inferiores a 3kWh/
m22.1.2. Energa elicaEl viento es aire en movimiento, una forma
indirecta de la energa solar. Este movimiento de las masas de aire
se origina por diferencias de temperatura causada por la radiacin
solar sobre la superficie terrestre. Cuando el aire se calienta su
densidad se hace menor y sube, mientras que las capas fras
descienden. As se establece una doble corriente de aire, cuya
velocidad es mayor mientras mayor sea la diferencia de temperatura
entre las capas.La energa elica es la que est presente en forma de
energa cintica en las corrientes de aire o viento. Para el
aprovechamiento energtico del viento es esencial realizar una
valoracin energtica del recurso disponible en una localidad y una
caracterizacin de su comportamiento. Las estimaciones del recurso
elico se basan en algunas estrategias tiles como son la coleccin de
informacin de manera emprica, anemmetros totalizadores, por
factores de correlacin, o por adquisicin de datos en tiempo
real.
Imagen 3. Planta de generacin elctrica con sistema elicoLa
informacin emprica se recoge con base en visitas realizadas al
lugar, donde se examinan las caractersticas de topografa y
vegetacin y se indaga el conocimiento de los habitantes de la regin
con el fin de obtener informacin valiosa en la identificacin de
lugares con altos niveles de velocidad de viento. Por ejemplo, la
constante incidencia del viento en los rboles a lo largo del
tiempo, o sobre la vegetacin, hace que estos crezcan inclinados en
la direccin predominante desde donde sopla el viento.Anlogamente,
la presencia de algunos molinos de viento, instalados de aos atrs,
dan un verdadero indicio de que el lugar presenta un rgimen
adecuado de viento, para profundizar en su evaluacin. Es claro que
la informacin emprica, as recogida, no permite conocer un valor
aproximado de velocidad promedio anual del viento, pero s permite
prospectar sitios para evaluacin futura del recurso. Para conocer
la velocidad del viento observando los efectos de ste en la
naturaleza, se estableci la Escala de Beaufort, con la que se puede
obtener una medida aproximada de su velocidad en metros/segundo.
Mientras mayor sea el conocimiento de la velocidad que el viento
tiene en su regin, los costos de explotacin del recurso
disminuyen.
Tabla 3. Escala de Beaufort.
Energa elica en Colombia.Una aproximacin al valor del recurso
elico en el pas permite establecer que la zona norte cuenta con los
mejores potenciales para el aprovechamiento de este recurso. Las
escalas planteadas estn normalizadas en una superficie de rugosidad
plana estableciendo la velocidad del viento en metros por segundo a
10 metros de altura. Esta informacin debe considerarse teniendo en
cuenta las caractersticas de rugosidad del terreno de la siguiente
forma[footnoteRef:16]: [16: MINISTERIO DE MINAS Y ENERGA, Energas
renovables: descripcin, tecnologas y usos finales. En: Unidad de
Planeacin Minero Energtica UPME. [En lnea]. p.18. [consultado el 19
de octubre de 2013]. Disponibles en <
http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Iluminacion/CarFNCE.pdf >]
Tabla 4. Rangos de rugosidad de un terreno.
Tabla 5. Rangosa de velocidades de vientos para diversas
rugosidades de un terreno.
Imagen 4. Mapa de Energa Elica en Colombia.Guajira Vientos
Alisios (E-W) 9,85m/s @50m. Rango (0.30 - 18,7m/s).
Baja Turbulencia.
Facilidades de Importacin de equipos. Complementariedad con
hidroelectricidad.[footnoteRef:17] [17: Energa elica (Pgina de
internet)
http://www.lawea.org/foro/presentaciones/Idi_Amin_Isaac_Millan.pdf
recuperado 27 de Marzo 2013.]
Imagen 5, (UPME,2008) - Rodrguez Luis F. LAWEA Guadalajara.
2008.
Tabla 6, produccin por pases.
2.1.3. Energa de la biomasaLa mayora de seres vivos, como las
plantas y los animales que estn en nuestro entorno, dependen de la
luz del sol, el agua y el aire para vivir. Las plantas, por su
parte, transforman y almacenan la energa que reciben del sol; esta
energa bien puede ser utilizada para producir electricidad,
combustibles, qumicos o servir de alimento a otros seres vivos. Al
recibir este alimento (energa) o al morir, los animales y los seres
humanos producen residuos orgnicos que al descomponerse generan
gases. Estos ciclos, al repetirse continuamente, aseguran que la
energa de la biomasa est disponible permanentemente y que, segn su
manejo, se logre un verdadero autoabastecimiento energtico.La
biomasa es cualquier material proveniente de organismos vivos tales
como vegetacin, bosques, selvas, cultivos acuticos, bosques
naturales, residuos agrcolas, desechos animales y desechos urbanos
e industriales de tipo orgnico que puede utilizarse para producir
energa.
Imagen 6. Fotografas de la biomasa.Biomasa en Colombia:De todas
las energas renovables la biomasa es la que mejor se aprovecha en
el mundo ya que representa el 1 4% del consumo energtico mundial.
En Colombia solamente se tienen estudios preliminares de los cuales
existen los siguientes datos de inters: Bagazo de la caa: Se estima
una produccin anual cercana a los 7.5 millones de toneladas de
bagazo, gran parte de la cual se emplea en actividades de produccin
de calor. La capacidad instalada de sistemas (calderas-cogeneracin)
que aprovechan el bagazo de caa se estima en 25 MW.
Cascarilla de arroz: Se producen ms de 457 .00 toneladas al ao;
los principales productores son los Santanderes, los Llanos
Orientales y la Costa Atlntica.
An hacen falta estudios concretos sobre el potencial de cultivos
y de produccin de residuos vegetales as como tambin censos sobre la
poblacin animal, que permitan saber con exactitud en qu regiones
est la posibilidad de implementar sistemas para el aprovechamiento
de este recurso. Como una primera y bsica aproximacin a partir del
Mapa de cobertura vegetal, realizado por el IGAC en 1987, se
establece la siguiente clasificacin a partir del tipo de vegetacin,
de acuerdo con su aporte de biomasa: Bajo: pastos, pajonales,
pramos y nieves perpetuas, vegetacin xeroftica, pantanos y cinagas,
arbustos, ciudades, ridos. Medio: pastos densos, pastos con
cobertura rala, cultivos, rastrojos, miscelneos, banano, caf, palma
africana, frutales. Alto: bosques primarios, intervenidos, plantado
y caa.Para transformar la energa contenida en la biomasa se
utilizan tecnologas que dependen de la cantidad y clase de biomasa
disponible. Con los principales sistemas de transformacin pueden
obtenerse combustibles, energa elctrica, fuerza motriz o energa
trmica.[footnoteRef:18] [18: MINISTERIO DE MINAS Y ENERGA, Energas
renovables: descripcin, tecnologas y usos finales. En: Unidad de
Planeacin Minero Energtica UPME. [En lnea]. p.25. [consultado el 19
de octubre de 2013]. Disponibles en <
http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Iluminacion/CarFNCE.pdf >]
Imagen 7. Mapa de Biomasa en Colombia
2.1.4. Energa hidrulicaEl calor del sol hace que el agua se
evapore y se condense en las nubes. Los vientos arrastran las nubes
hasta las regiones montaosas donde se producen lluvias o nieve. El
agua lluvia se mezcla con la de los manantiales conformando las
quebradas y luego ros que por accin de la gravedad y topografa de
los terrenos retornan el agua al mar, donde el ciclo inicia una vez
ms. La energa hidrulica es aquella que proviene del agua y que se
manifiesta como energa cintica en el caudal de las corrientes, y
como energa potencial en la altura de las cadas de los ros.
Imagen 8. Pequea Central Hidroelctrica PCH.Energa hidrulica en
Colombia:La energa hidrulica es el segundo recurso renovable ms
utilizado en el mundo. Colombia, debido a su situacin privilegiada
desde el punto de vista hidrolgico, tiene un gran potencial para
desarrollar proyectos que impliquen aprovechamientos hidrulicos.
Como una primera aproximacin para establecer el potencial fsico
hidroenergtico se han tomado como base las caractersticas del
territorio, en este caso, el agua y las posibilidades del terreno
para aprovecharla, a partir de dos variables:2. La escorrenta,
caudal (Q) o cantidad de agua que el ro transporta en un tiempo
determinado.
3. La pendiente del terreno, cabeza hidrulica o altura
disponible entre el nivel de la superficie del fluido y el lugar
inferior de la cada. Para obtener el mapa se realiza la siguiente
clasificacin de donde se obtienen los cinco niveles alto, medio
alto, medio bajo, bajo y muy bajo:
a. Escorrenta, (en mm al ao) se le asign un peso de 0.6 en las
siguientes cinco clasificaciones: muy baja (0 - 1000), baja (1000 -
1 500), media (1500 - 2000), alta (2000 - 2500) y muy alta (> 2
500).b. Pendiente del terreno (en porcentaje), se le asign un peso
del 0.4 en las siguientes 3 clasificaciones: baja (0 - 3%), media
(3% - 1 5%) y alta (> 1 5%).Mediante las plantas o centrales de
generacin hidrulica se aprovecha la energa potencial almacenada en
el agua contenida en un embalse, con base en una diferencia de
nivel, para transformarla inicialmente en energa mecnica o cintica,
hacindola pasar por una turbina hidrulica a la cual se le ha
acoplado un generador que finalmente es el encargado de transformar
la energa mecnica en elctrica.[footnoteRef:19] [19: MINISTERIO DE
MINAS Y ENERGA, Energas renovables: descripcin, tecnologas y usos
finales. En: Unidad de Planeacin Minero Energtica UPME. [En lnea].
p.31. [consultado el 19 de octubre de 2013]. Disponibles en <
http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Iluminacion/CarFNCE.pdf >]
Imagen 9. Mapa de Energa Hidrulica en Colombia.3.1.5. Energa de
los ocanosLos ocanos cubren ms del 70% de la superficie de la
tierra lo que hace de ellos el ms grande colector solar del mundo.
En ellos se pueden encontrar dos tipos de energa: la trmica
proveniente del calentamiento solar y la mecnica a partir de las
mareas, las olas y las corrientes marinas. El sol calienta la
superficie de los ocanos en una proporcin muy alta en comparacin
con las zonas profundas de los mismos, de esta manera se crea una
diferencia de temperaturas que tambin puede ser aprovechada. Las
mareas se originan por la fuerza gravitatoria que la luna y el sol
ejercen sobre la tierra; los vientos contribuyen a la produccin de
olas. Estacin La Rance, Francia (energa mareo motriz).
Imagen 10. Fotografas del aprovechamiento de la energa del
ocanoLos resultados esperados de las tecnologas que se utilizan
para generar energa elctrica poseen un nivel de incertidumbre muy
alto por el alto riesgo que implica la construccin y operacin,
puesto que estarn sujetas a todas las adversidades que se pueden
presentar en los ocanos.Actualmente se conocen tres formas
diferentes de utilizar la energa proveniente de los ocanos, para
producir energa elctrica: las mareas, las olas y la diferencia de
temperatura. Para cada una se investigan tecnologas
adecuadas.Energa de las olas:Es posible acceder al potencial de
energa de las olas de varias maneras (flotadores, columnas
oscilantes de agua y aparatos focalizantes); sin embargo, es
importante precisar que dado que las olas son producidas por los
vientos, la disponibilidad del recurso tiende a ser impredecible.
Se prev que la tecnologa para obtener energa de las olas podr
lograr costos competitivos alrededor del ao 2005, cuando varios
proyectos de tipo demostrativo ofrezcan resultados que permitan ser
evaluados.Energa de las mareas.Esta tecnologa tiene que ver con el
aprovechamiento de la elevacin de nivel ocasionado por las mareas,
de tal manera que se construye un gran lago artificial mediante el
cual, posteriormente, se obtiene energa a partir de la tecnologa
tradicional de plantas hidroelctricas. Una variante es la tecnologa
que aprovecha las corrientes marinas, la cual ayuda a explotar las
fuertes corrientes que se encuentran en los ocanos no tan
profundos, particularmente donde existen estrechos naturales, por
ejemplo entre islas. Los equipos son muy similares a turbinas
elicas sumergidas las cuales se utilizan para explotar la energa
cintica contenida en estas corrientes. En el mundo solo existe un
equipo de este tipo, el cual opera en Japn desde 1990 produciendo 5
kW. La energa de las mareas est en la etapa inicial de desarrollo y
de experimentacin. Sin embargo, se espera que su desarrollo sea muy
rpido, con proyectos de tipo demostrativo en el 2005.Conversin de
la energa trmica de los ocanos.Varias tcnicas se han propuesto para
utilizar este recurso trmico del ocano. Sin embargo, actualmente
parece que solo el ciclo cerrado y los esquemas de ciclo abierto
tienen una fundamento terico slido, as como trabajo experimental.
En el sistema cerrado, el agua de mar superficial que se encuentra
caliente y el agua de mar fra se utilizan para vaporizar y para
condensar un lquido de funcionamiento, tal como amonaco anhidro, el
cual se utiliza en un turbogenerador, en un ciclo cerrado que
produce electricidad. En el sistema abierto el agua de mar se
evapora rpidamente en un compartimiento vaco.El vapor de baja
presin que resulta se utiliza en un turbogenerador. El agua de mar
fra se utiliza para condensar el vapor despus de que haya pasado a
travs de la turbina. El ciclo abierto se puede configurar para
producir el agua desalinizada, as como electricidad. La tecnologa
OTEC ("Ocean Thermal Energy Conversin") todava no ofrece valores de
referencia proyectados de los costos de inversin, puesto que la
tecnologa todava est en la fase de diseo terico.Los ocanos de
Colombia.Un primer inventario en el Pacfico colombiano arroj un
potencial de energa mareomotriz de 500 MW.El potencial estimado
para los 3 000 km de costas colombianas respecto a la energa de las
olas es de 30 GW.[footnoteRef:20] [20: MINISTERIO DE MINAS Y
ENERGA, Energas renovables: descripcin, tecnologas y usos finales.
En: Unidad de Planeacin Minero Energtica UPME. [En lnea]. p.36.
[consultado el 19 de octubre de 2013]. Disponibles en <
http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Iluminacion/CarFNCE.pdf >]
3.1.6. GeotermiaLa energa geotrmica ha estado presente tanto
tiempo como la Tierra existe. "Geo" significa tierra y "termia"
significa calor. Por lo tanto geotermia significa "Calor de la
Tierra".Bajo la corteza terrestre, existe una capa superior del
manto la cual es una roca lquida caliente llamada magma. La corteza
terrestre flota sobre ese manto de magma lquido. Cuando el magma
llega a la superficie de la tierra a travs de un volcn, se le
conoce como lava. Por cada 100 metros bajo la superficie de la
tierra la temperatura se incrementa cerca de 3 grados centgrados.
Por lo tanto a 3000 metros de profundidad la temperatura sera lo
suficientemente alta como para hacer hervir agua.El agua algunas
veces hace su recorrido cerca de rocas calientes que se encuentran
muy por debajo de la superficie y retorna en forma de agua caliente
a temperaturas de ms de 1 48C (agua termal) o en forma de vapor.La
extraccin y transformacin del agua caliente o el vapor de los
yacimientos geotrmicos para generar energa elctrica en superficie
implica la aplicacin de tecnologa avanzada. Pero existe otra forma
de aprovechar esta energa a la cual se le conoce como usos
directos.Generacin elctrica:De acuerdo con las caractersticas de
produccin del campo geotrmico, se puede seleccionar tanto el tamao
como el ciclo trmico de la planta de generacin. La capacidad
instalada de generacin de la planta puede determinarse con base en
el mercado de energa y la productividad actual del yacimiento. El
ciclo trmico se selecciona de acuerdo con las caractersticas del
fluido, pero tambin tomando en consideracin las condiciones
econmicas del proyecto.En general, se tienen tres ciclos para la
produccin de energa elctrica: Ciclo con unidades de contrapresin.
Ciclo con unidades de condensacin. Ciclo binarioUsos
directos:Comnmente el agua caliente que proviene de estos
yacimientos se utiliza en piscinas termales con fines recreativos.
Otros usos directos de naturaleza residencial incluyen calentar
invernaderos para las plantas y a nivel industrial incluyen
calefaccin, procesamiento de alimentos, lavado y secado de lana,
fermentacin, industria papelera, produccin de cido sulfrico,
manufactura de cemento, etc.
Imagen 11. Fotografas del uso directo de la Geotermia.Colombia y
la geotermia:[footnoteRef:21] [21: MINISTERIO DE MINAS Y ENERGA,
Energas renovables: descripcin, tecnologas y usos finales. En:
Unidad de Planeacin Minero Energtica UPME. [En lnea]. p.39.
[consultado el 19 de octubre de 2013]. Disponibles en <
http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Iluminacion/CarFNCE.pdf >]
El Atlas Geotrmico de Colombia destaca como zonas de mayor
potencialidad: La zona de frontera con el Ecuador, en los volcanes
Chiles - Cerro Negro. En el departamento de Nario, volcn Azufral.
Parque Natural Nacional de Los Nevados. rea geotrmica de Paipa -
Iza en Boyac.
Imagen 12. Mapa de la Geotermia de Colombia.
4. CONCLUSIONES El hecho de que las grandes potencias econmicas
del mundo estn tomando conciencia del problema que se est generando
en el medio ambiente debido al desarrollo de sus emporios, hace
vislumbrar esperanza para la generacin de nuevas fuentes energticas
que mitiguen el deterioro del mismo.
Al Colombia contar con un territorio rico en fuentes energticas
alternativas hace que se proyecte como un pas con un desarrollo
prometedor a futuro siempre y cuando cuente con una buena
administracin.
5. BIBLIOGRAFAMINISTERIO DE MINAS Y ENERGA, Energas renovables:
descripcin, tecnologas y usos finales. En: Unidad de Planeacin
Minero Energtica UPME. [En lnea]. [Consultado el 19 de octubre de
2013]. Disponibles en
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