monografia.doc

UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP

INGENIERIA DE SISTEMAS E INFORMATICA

Las Energas Renovables

CURSO: FISICA ELECTRONICA

CICLO:IV

PROFESOR:JUAN MENDOZA NOLORBE

ALUMNOS :

ALFREDO JOSE REYES VARGAS

MANUEL JOSE SANCHEZ RODRIGUEZ

Agosto 2012

Agradecemos a nuestras familias y su apoyo para alcanzar nuestros objetivos

INDICE

5RESUMEN

7SUMMARY

9INTRODUCCION

10ANTECEDENTES

10QU ES LA ENERGA?

22ENERGIA RENOVABLE

22DEFINICION

27ENERGIA PROVENIENTE DEL SOL

29Energa trmica

31ENERGIA MAREMOTRIZ

31DEFINICION

31METODOS DE GENERACION

35ENERGIA GEOTERMICA

35DEFINICION

39ENERGIA EOLICA

39DEFINICION

47APLICACIONES EN EL PERU

47ANTECEDENTES

53Referencias bibliogrficas

53Referencias electrnicas

55ANEXOS

55ANEXO N 1. Ciclo de la energa no renovable

56ANEXO N 2. Flujo solar anual y consumo de energa humano.

57ANEXO N 3. Ciclo de la Energa

58ANEXO N 4. Combustibles fsiles

59ANEXO N 5. PRODUCCION MUNDIAL DE GAS NATURAL.

60ANEXO N 6. INTERNET, VIA V-SAT Y PANELES SOLARES, EN TAQUILE, PUNO

61ANEXO N 7. Energa geotrmica

62ANEXO N 8. Zonas del mundo donde puede aplicarse la energa mareomotriz

63ANEXO N 9. Energa Fotoelctrica

64ANEXO N 10. Parque Elico y molinos

65ANEXO N 11. Esquema de una instalacin tpica de una Aerobomba

66ANEXO N 12. Esquema de la instalacin de un Aerogenerador

RESUMEN

El trmino energa tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con laideade una capacidad para obrar, transformar, poner en movimiento.

Encontramos fuentes de energa no renovables que son aquellas que se encuentran en cantidades limitadas y se extinguen con su utilizacin: una vez agotadas las reservas no pueden regenerarse. Se consideran fuentes de energa no renovables los combustibles fsiles (carbn, petrleo y gas) y el uranio, que es la materia prima para obtener la energa de fisin nuclear. Todas estas fuentes de energa tienen unas reservas que se pueden considerar finitas, ya que necesitan mucho tiempo para ser repuestas, y con una distribucin geogrfica no homognea, al contrario de las fuentes de energa renovable, originadas gracias al flujo continuo de energa procedente de la naturaleza.

La energa renovable es aquella energa que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energa que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.

Las fuentes renovables de energa pueden dividirse en:

La llegada de masas de agua dulce a masas de agua salada: energa azul.

El viento: energa elica.

El calor de la Tierra: energa geotrmica.

Los Rios y Corrientes de agua dulce: energa hidrulica o hidroelctrica.

Los mares y ocanos: energa mareomotriz.

El Sol: energa solar.

Las Olas: energa undimotriz.

En nuestro medio se ha aplicado con gran inters en el uso tcnico de las energas renovables, especialmente de la energa solar, comenz en el Per, como en muchos otros pases, en los aos setenta del siglo pasado, como consecuencia de la llamada crisis de petrleo. Se trabaj en diferentes instituciones del pas en capacitacin y desarrollo tecnolgico, especialmente en bombeo de agua con molinos de viento, calentadores solares de agua y secadores solares de productos agrcolas. Estas experiencias fueron puntualmente exitosas, p.ej. la tecnologa de los calentadores solares de agua, hoy bien asentada en Arequipa, fue originalmente desarrollada por el ex -ITINTEC, y, los secadores solares artesanales de maz usados hoy en el Valle Sagrada del Urubamba fueron desarrollados y diseminados por un proyecto de la Universidad Nacional de Ingeniera con la cooperacin alemana.

Segn datos del Ministerio de Energa y Minas del Per, en los ltimos aos se ha incrementado a 75 % el porcentaje de la poblacin peruana que cuenta con servicio elctrico. A pesar del gran esfuerzo de aumentar la electrificacin en el Per, bsicamente a travs de la extensin de redes elctricas, esto significa que todava hay 7 millones de Peruanos sin electricidad. Casi toda esta gente vive en reas rurales y en la medida que aumenta la electrificacin, cada vez es ms costoso aumentar un punto porcentual ms a la electrificacin, debido a la baja densidad poblacional y las dificultades geogrficas de gran parte del territorio peruano. Para estos millones de Peruanos la nica posibilidad econmicamente viable a corto y mediano plazo es la generacin local de electricidad, basada sobre todo en recursos renovables: hidrulica, elica, solar y biomasa. A pesar de que esta situacin es ampliamente reconocida, relativamente poco se ha hecho hasta la fecha en este campo. Esto se explica por varias razones, principalmente por que es ms costoso electrificar regiones remotas y aisladas que regiones que estn cerca a la red elctrica interconectada existente.

SUMMARY

The term energy has diverse meanings and definitions, related with the idea of a capacity to work, to transform, to put in movement.

We find non renewable energy sources that are those that are in limited quantities and they extinguish with their use: once out the reservations cannot be regenerated. They are considered non renewable energy sources the fossil (coal, petroleum and gas) fuels and the uranium that it is the matter he/she prevails to obtain the energy of nuclear fission. All these energy sources have some reservations that can be considered finite, since they need a lot of time to be restored, and with a geographical distribution not homogeneous, contrary to the sources of renewable energy, originated thanks to the continuous flow of energy coming from the nature.

The renewable energy is either that energy that is obtained of natural virtually inexhaustible sources, for the immense quantity of energy that you/they contain, or because they are able to be regenerated by natural means.

The renewable sources of energy can be divided in:

The arrival of masses of fresh water to masses of salted water: blue energy.

The wind: eolic energy.

The heat of the Earth: geothermal energy.

The rivers and currents of fresh water: hydraulic or hydroelectric energy.

The seas and oceans: energy mareomotriz.

The Sun: solar energy.

The waves: energy undimotriz.

In our means it has been applied with great interest in the technical use of the renewable energies, especially of the solar energy, it began in Peru, like in many other countries, in the years seventy of last century, as consequence of the call crisis of petroleum. One worked in different institutions of the country in qualification and technological development, especially in pumping of water with mills of wind, solar heaters of water and solar dryers of agricultural products. These experiences were punctually successful, for example the technology of the solar heaters of water, today very seated in Arequipa, it was originally developed by the former one - ITINTEC, and, the solar handmade dryers of corn used today in the Sacred Valley of Urubamba they were developed and disseminated by a project of the National University of Engineering with the German cooperation.

According to data of the Ministry of Energy and Mines of Peru, in the last years it has been increased to 75% the Peruvian population's percentage that has electric service. In spite of the great effort of increasing the electrification in Peru, basically through the extension of electric nets, this means that there are still 7 million Peruvians without electricity. Almost this whole people live in rural areas and in the measure that the electrification, every time increases it is more expensive to increase a percentage point more to the electrification, due to the drop populational density and the geographical difficulties of great part of the Peruvian territory. For these millions of Peruvians the economically viable only possibility to short and medium term is the local generation of electricity, based mainly on renewable resources: hydraulics, eolic, lot and biomass. Although this situation is broadly grateful, relatively little it has been made so far in this field. This is explained by several reasons, mainly for that is more expensive to electrify remote and isolated regions that regions that are close to the interconnected existent electric net.

INTRODUCCION

La presente monografa tiene como objetivo explicar sobre las Energas Renovables su uso en el reemplazo de las energas no renovables y como se puede aplicar en nuestro medio.

En la historia de las civilizaciones la evolucin de las sociedades se ha debido al uso de algn tipo de energa que ha permitido el desarrollo.

Las energas renovables han constituido una parte importante de la energa utilizada por los humanos desde tiempos remotos, especialmente la solar, la elica y la hidrulica. La navegacin a vela, los molinos de viento o de agua y las disposiciones constructivas de los edificios para aprovechar la del sol, son buenos ejemplos de ello.

Con el invento de la mquina de vapor por James Watt, se van abandonando estas formas de aprovechamiento, por considerarse inestables en el tiempo y caprichosas y se utilizan cada vez ms los motores trmicos y elctricos, en una poca en que el todava relativamente escaso consumo, no haca prever un agotamiento de las fuentes, ni otros problemas ambientales que ms tarde se presentaron.

Hacia la dcada de aos 1970 las energas renovables se consideraron una alternativa a las energas tradicionales, tanto por su disponibilidad presente y futura garantizada (a diferencia de los combustibles fsiles que precisan miles de aos para su formacin) como por su menor impacto ambiental en el caso de las energas limpias, y por esta razn fueron llamadas energas alternativas. Actualmente muchas de estas energas son una realidad, no una alternativa, por lo que el nombre de alternativas ya no debe emplearse

ANTECEDENTES

QU ES LA ENERGA?

El trmino energa tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con laideade una capacidad para obrar, transformar, poner en movimiento. Enfsica, energa se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnologay economa, energa se refiere a un recurso natural y la tecnologa asociada para explotarla y hacer un uso industrial o econmico del mismo.

La energa es una magnitud fsica abstracta, ligada al estado dinmico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. Tambin se puede definir la energa de sistemas abiertos, es decir, partes no aisladas entre s de un sistema cerrado mayor. Un enunciado clsico de la fsica newtoniana afirmaba que la energa no se crea ni se destruye, slo se transforma.

La energa no es un estado fsico real, ni una "sustancia intangible" sino slo un nmero escalar que se le asigna al estado del sistema fsico, es decir, la energa es una herramienta o abstraccin matemtica de una propiedad de los sistemas fsicos. Por ejemplo, se puede decir que un sistema con energa cintica nula est en reposo.

El uso de la magnitud energa en trminos prcticos se justifica porque es mucho ms fcil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energa, que con magnitudes vectoriales, como la velocidad y la posicin. As, se puede describir completamente la dinmica de un sistema en funcin de las energas cintica, potencial y de otros tipos de sus componentes. En sistemas aislados, adems, la energa total tiene la propiedad de "conservarse", es decir, ser invariante en el tiempo. Matemticamente la conservacin de la energa para un sistema es una consecuencia directa de que las ecuaciones de evolucin de ese sistema sean independientes del instante de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema de Noether.

Energa en diversos tipos de sistemas fsicos

Todos los cuerpos, poseen energa debido a su movimiento, a su composicin qumica, a su posicin, a su temperatura, a su masa y a algunas otras propiedades. En las diversas disciplinas de la fsica y la ciencia, se dan varias definiciones de energa, por supuesto todas coherentes y complementarias entre s, todas ellas siempre relacionadas con el concepto de trabajo.

Energa no renovable

Las fuentes de energa no renovables son aquellas que se encuentran en cantidades limitadas y se extinguen con su utilizacin: una vez agotadas las reservas no pueden regenerarse. Se consideran fuentes de energa no renovables los combustibles fsiles (carbn, petrleo y gas) y el uranio, que es la materia prima para obtener la energa de fisin nuclear. Todas estas fuentes de energa tienen unas reservas que se pueden considerar finitas, ya que necesitan mucho tiempo para ser repuestas, y con una distribucin geogrfica no homognea, al contrario de las fuentes de energa renovable, originadas gracias al flujo continuo de energa procedente de la naturaleza.Las fuentes de energa no renovable son a menudo denominadas fuentes de energa convencionales, puesto que el sistema energtico actual se basa en las energas fsiles y en la utilizacin de la nuclear. Asimismo, son consideradas energas sucias, ya que su utilizacin es causa directa de importantes daos en el medio ambiente y en la sociedad: destruccin de ecosistemas, daos en bosques y acuferos, enfermedades, reduccin de la productividad agrcola, corrosin de edificaciones, monumentos e infraestructuras, deterioro de la capa de ozono o la lluvia cida... sin olvidar los efectos indirectos como los accidentes en sondeos petrolferos y minas de carbn o la contaminacin por derramamientos qumicos o de combustible

El problema de las energas no renovables

En la actualidad nuestra sociedad utiliza una gran cantidad de energa para las actividades diarias, mucho ms que en las sociedades anteriores de la historia de la humanidad. La extraccin de esta energa tanto para su obtencin como para su utilizacin presenta una serie de problemas.

Las fuentes de energa no renovables son aquellas que se consumen ms rpidamente de lo que se producen, de esta forma, se agotaran en un plazo cada vez menor debido a las necesidades energticas actuales y futuras. Los combustibles fsiles y el uranio son las fuentes no renovables ms utilizadas y traen consigo una serie de peligros.

Uno de los problemas ambientales ms graves que est provocando el sistema energtico basado en las fuentes no renovables es el denominado efecto invernadero, consecuencia de la emisin de CO2 generado en la utilizacin de combustibles fsiles y que provoca un aumento de la temperatura en todo el planeta.La energa nuclear se lleg a presentar como una solucin frente al problema del efecto invernadero, pero en cambio ha generado una serie de problemas de tan difcil solucin como la produccin de residuos radiactivos, el riesgo de accidentes nucleares y la proliferacin de las armas nucleares, sin tener en cuenta un coste mucho elevado de construccin y mantenimiento de las instalaciones.Otro problema del sistema energtico basado en los combustibles fsiles es la dependencia econmica que crea en los pases no productores de materias primas. En cambio, las energas renovables se consumen generalmente en el lugar dnde se generan, es decir, son fuentes de energa autctonas que disminuyen la dependencia de suministros externos y contribuyen al equilibrio interterritorial y a la creacin de puestos de trabajo en zonas ahora deprimidas. En este sentido, se calcula que las energas renovables crean cinco veces ms puestos de trabajo que las convencionales, que generan muy poca ocupacin en relacin a su volumen de negocio.El rpido crecimiento que experimenta el consumo energtico, con todos los problemas derivados del actual modelo basado en las energas no renovables, hacen que sea imprescindible plantearse la necesidad de un nuevo modelo basado en la eficiencia y el ahorro energticos y en la implantacin de las energas renovables. Tenemos que pensar que los impactos medioambientales del modelo vigente tienen un gran coste socioeconmico para el conjunto de la sociedad, que es la que paga las consecuencias econmicas de un modelo energtico insostenible y la que tiene que sufrir los impactos del deterioro del medio ambiente.

QU FUENTES DE ENERGA SE USARON A TRAVS DE LA HISTORIA?

El hombre, como ser biolgico est integrado dentro del flujo de energa de la naturaleza. A lo largo de toda la historia el hombre se ha valido de distintas fuentes de energa para realizar una amplia gama de actividades.

El hombre primitivo poda encontrar la energa necesaria para sus procesos vitales en los alimentos que consuma y, por otro lado, dependa del sol como fuente de calor.

Posteriormente descubri el fuego, que aprendi a utilizar con mltiples fines.

Pero fue a partir de finales del siglo XVIII, con el comienzo de la Revolucin Industrial, cuando se produjo el gran cambio en la pautas de consumo energtico de la civilizacin. El progreso puso en marcha maquinarias nuevas para la manufacturacin de innumerables productos industriales, fabricadas masivamente. Se le suma a esto la revolucin en el transporte que consume impensables cantidades de energa.

Desde finales del siglo XIX, la sociedad atraviesa etapas en las que el cambio y el avance tecnolgico son las caractersticas principales. Aparece la energa elctrica, los automviles, los aviones, los motores de combustin interna, la industria qumica y la industria metalrgica. Se da lugar as a la segunda fase de la revolucin industrial, donde los combustibles fsiles -especialmente el carbn- aportaban la energa primaria, sin siquiera sospecharse el grave dao que ms adelante ocasionaran.

La tendencia de utilizar carbn como principal fuente de energa se modifica a partir de la

Segunda Guerra Mundial, donde comienza a tomar protagonismo otro combustible fsil: el petrleo.

Actualmente se necesitan grandes cantidades de energa para las diversas actividades humanas: agricultura, industria, transporte, comunicaciones y otros servicios que aportan confort a la vida moderna. Es por eso que el consumo de combustibles se ha incrementado espectacularmente en los ltimos tiempos. Por qu el Sol es la principal fuente de energa para la Tierra?

La vida en la Tierra depende de la energa del Sol, nuestra estrella ms cercana. La mayor parte de la energa que empleamos proviene, directa o indirectamente, del sol. Si bien nuestro planeta recibe slo una pequea parte de la energa irradiada por el Sol, como sta es enorme, alcanza para sostener la vida de todos los organismos.

Las plantas captan la luz solar para realizar el proceso de fotosntesis mediante el cual elaboran su propio alimento y liberan el oxgeno que, tanto animales como vegetales, utilizan para respirar. Cuando se quema un trozo de carbn vegetal o de madera, se aprovecha la energa acumulada por las plantas. Estos combustibles se formaron a partir de seres vivos que habitaron nuestro planeta hace millones de aos. El carbn y el petrleo guardan la energa que esos organismos haban tomado del Sol.

Como consecuencia, para encender una lamparita y mover un automvil se utiliza energa solar almacenada.

Los generadores elicos de electricidad impulsados por el viento dependen de la energa solar.

Los vientos se originan como consecuencia del desigual calentamiento de las tierras y los mares. Por eso, al aprovechar la energa elica tambin se utiliza, en forma indirecta, energa solar. Fuentes de energa no renovable.

LOS COMBUSTIBLES FSILES

Energa fsil es aquella que procede de la biomasa obtenida hace millones de aos y que ha sufrido grandes procesos de transformacin hasta la formacin de sustancias de gran contenido energtico como el carbn, el petrleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energa renovable, por lo que no se considera como energa de la biomasa, sino que se incluye entre las energas fsiles.

La mayor parte de la energa empleada actualmente en el mundo proviene de los combustibles fsiles. Se utilizan en el transporte, para generar electricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc.

Los combustibles fsiles son tres: petrleo, carbn y gas natural, y se formaron hace millones de aos, a partir de restos orgnicos de plantas y animales muertos. Durante miles de aos de evolucin del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. All fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de aos para que las reacciones qumicas de descomposicin y la presin ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgnicos en gas, petrleo o carbn.

Los combustibles fsiles son recursos no renovables: no se reponen por procesos biolgicos como por ejemplo la madera. En algn momento, se acabarn, y tal vez sea necesario disponer de millones de aos de una evolucin y descomposicin similar para que vuelvan a aparecer.

El carbn, el lignito y la turba, por ejemplo, tienen su origen en los restos ocenicos de rboles y plantas de bosques que se hundieron en el agua de pantanos, se pudrieron como consecuencia de la accin del agua y las bacterias, se fueron cubriendo poco a poco de capas sucesivas de fangos que solidificaron y se convirtieron en rocas. El petrleo, por su parte, procede probablemente de la composicin bacteriana de restos animales y vegetales (principalmente plancton) en grasas, que existan en las proximidades de lagos y mares.

Al depositarse en el fondo de stos, o al ser cubiertos por las aguas, lo fueron tambin por capas de sedimentos, descomponindose y dando origen a productos combustibles en estado lquido, como el petrleo o el gas natural. El carbn, el petrleo y el gas natural son compuestos orgnicos, formados fundamentalmente por hidrocarburos. A partir de ellos se obtienen otros combustibles derivados y subproductos que son luego empleados como materias primas en diversos procesos qumicos orgnicos.

Cmo aparece el carbn mineral?

En vetas de 25mm a 100m de espesor, cerca de la superficie o a cientos de metros de sta, hay varios tipos de hulla o carbn mineral: turba (muy blando), marrn o lignito, bituminoso (para centrales trmicas) y antracita.

El carbn de lea no es hulla, sino madera a medio quemar.

Adems de usarla como combustible, calentndola de maneras especiales se obtiene coque (para fabricar acero, gas de carbn (en el siglo XIX, usado para iluminar ciudades) y alquitrn de hulla (materia prima de muchos medicamentos, pesticidas, etc).

Carbn y sus derivados

Posiblemente el primer combustible fsil utilizado por el hombre fuera la turba, primera fase en la formacin del carbn. Los yacimientos de turba se hallan en los pantanos, en zonas con unas determinadas condiciones climticas y topogrficas, ya que el suelo debe ser capaz de retener el agua en la superficie o cerca de ella, y la temperatura debe ser tal que no se produzca una evaporacin y una putrefaccin rpida (entre 5 y 9 C). Por eso existen yacimientos de turba en zonas templadas del norte de Europa.

Como consecuencia de la propia temperatura del interior de la Tierra y de la presin ejercida por las capas de arena y lodo acumuladas sobre la turba, primero se form el lignito, sustancia blanda de color marrn, que es considerada como carbn a medio formar. Posteriormente, ste se fue transformando en hulla o carbn bituminoso, que es el ms abundante y utilizado en la actualidad, y finalmente la hulla se transform en antracita, el carbn de formacin ms reciente. En funcin de las caractersticas de cada zona, evidentemente, existen yacimientos de los cuatro tipos de carbn.

Las distintas clases de carbn estn formadas por carbono, oxgeno, hidrgeno y nitrgeno, adems de otros elementos, como por ejemplo el azufre. En las sucesivas etapas de formacin de los distintos tipos de carbn, el contenido en carbono fue aumentando en detrimento de los otros componentes, desde el 50% inicial de la turba (el ms antiguo) hasta casi el 95% que pueden tener algunos tipos de hulla. Cualquier compuesto que contenga ms de un 95% de carbn puede considerarse carbono puro o grafito, y slo arde a temperaturas muy elevadas, por lo que no tienen aplicacin como combustible domstico.

Como resultado de la destilacin seca, o calentamiento en ausencia de aire; del carbn, surge un residuo, el coque que tambin tiene gran utilidad como combustible y como agente reductor. Adems, se obtienen otros combustibles como el gas dudad, el gas de alumbrado y el alquitrn de hulla: Este ltimo contiene grandes cantidades de compuestos aromticos, corno el tolueno, xileno, naftaleno y otros, que se pueden separar por destilacin fraccionada y se emplean como materias primas en la fabricacin de explosivos o en la industria farmacutica.

Tambin es posible generar derivados del carbn mediante la hidrogenacin, es decir, el tratamiento de la hulla en polvo con gas hidrgeno a altas temperaturas y presiones, hasta obtener un tipo de aceite que es de nuevo sometido a un proceso con hidrgeno, como consecuencia del cual se transforma en gasolina y gasoil, y produce, adems, amoniaco y una gran cantidad de hidrocarburos ligeros.

El petrleo

El petrleo se encuentra en yacimientos dispersos por numerosos puntos de la corteza terrestre, trata de un lquido espeso; compuesto por una gran cantidad de hidrocarburos, la mayor parte de ellos alifticos de cadena abierta, aunque en algunas son bsicamente hidrocarburos cclicos y aromticos. En mucha ocasiones aparecen a grandes bolsas de gas natural que an no se ha disuelto en el petrleo. Recin trado del yacimiento, el petrleo crudo no tiene aplicacin comercial, por lo que es necesario someterlo a un proceso de destilacin fraccionada en refineras, para sepa en distintas partes en funcin de su punto de ebullicin. De las diversas fracciones de petrleo, las que tienen aplicacin como combustible son:

Gases

Gasolina

Keroseno

Gasoil

Coque de petrleo

El gas natural

El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energa no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petrleo, disuelto o asociado con el petrleo (acumulacin de plancton marino) o en depsitos de carbn. Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento del que se saca, est compuesto principalmente por metano en 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 como nitrgeno, CO2, H2S, helio y mercaptanos. 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 de hidratos de metano que, segn estimaciones, pueden suponer una reserva energtica muy superiores a las actuales de gas natural.

Puede obtenerse tambin con procesos de descomposicin de restos orgnicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos orgnicos animales, etc.). El gas obtenido as se llama biogs.

El gas natural produce mucho menos CO2 que otros combustibles como los derivados del petrleo, y sobre todo el carbn. Adems es un combustible que se quema ms limpia y eficazmente.

La razn por la cual produce poco CO2 es que el principal componente, metano, contiene cuatro tomos de hidrgeno y uno de carbono, produciendo 2 molculas de agua por cada una de CO2, mientras que los hidrocarburos de cadena larga (lquidos) producen slo 1 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 ms eficientes como el ciclo combinado o la produccin de hidrgeno (usado en la denominada pila de combustible que produce energa elctrica a partir del hidrgeno) y su obtencin es ms sencilla en comparacin con otros combustibles. Sin embargo, su contenido noigas natural, a diferencia del propano y del butano, no se puede licuar por aumento de presin a temperatura ambiente. 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.

VENTAJAS DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES

Son fciles de extraer.

Su gran disponibilidad.

Su gran continuidad.

Son baratas, en comparacin con otras fuentes de energa.

Son como las tetas de la mujer que saca la leche.

DESVENTAJAS EN EL USO DE COMBUSTIBLES FOSILES

Su uso produce la emisin de gases que resultan txicos para la vida.

Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo.

Al ser utilizados contaminan ms que otros productos que podran haberse utilizado en su lugar.

LA ENERGA NUCLEAR

La energa nuclear o energa atmica es la energa que se libera espontnea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este trmino engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energa para otros fines, tales como la obtencin de energa elctrica, trmica y mecnica a partir de reacciones atmicas, y su aplicacin, bien sea con fines pacficos o blicos. As, es comn referirse a la energa nuclear no solo como el resultado de una reaccin sino como un concepto ms amplio que incluye los conocimientos y tcnicas que permiten la utilizacin de esta energa por parte del ser humano.

Estas reacciones se dan en los ncleos de algunos istopos de ciertos elementos qumicos (radioistopos), siendo la ms conocida la fisin del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la ms habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusin del par deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energa aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros istopos de varios elementos qumicos, como el torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po; respectivamente).

Existen varias disciplinas y/o tcnicas que usan de base la energa nuclear y van desde la generacin de electricidad en las centrales nucleares hasta las tcnicas de anlisis de datacin arqueolgica (arqueometra nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.

Los dos sistemas ms investigados y trabajados para la obtencin de energa aprovechable a partir de la energa nuclear de forma masiva son la fisin nuclear y la fusin nuclear. La energa nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar al armamento nuclear; o controlada en reactores nucleares en los que se produce energa elctrica, energa mecnica o energa trmica. Tanto los materiales usados como el diseo de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso.

Otra tcnica, empleada principalmente en pilas de mucha duracin para sistemas que requieren poco consumo elctrico, es la utilizacin de generadores termoelctricos de radioistopos (GTR, o RTG en ingls), en los que se aprovechan los distintos modos de desintegracin para generar electricidad en sistemas de termopares a partir del calor transferido por una fuente radiactiva.

La energa desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma de partculas subatmicas en movimiento. Esas partculas, al frenarse en la materia que las rodea, producen energa trmica. Esta energa trmica se transforma en energa mecnica utilizando motores de combustin externa, como las turbinas de vapor. Dicha energa mecnica puede ser empleada en el transporte, como por ejemplo en los buques nucleares; o para la generacin de energa elctrica en centrales nucleares.

La principal caracterstica de este tipo de energa es la alta calidad de la energa que puede producirse por unidad de masa de material utilizado en comparacin con cualquier otro tipo de energa conocida por el ser humano, pero sorprende la poca eficiencia del proceso, ya que se desaprovecha entre un 86 y 92% de la energa que se libera

La energa nuclear presenta las siguientes ventajas:

La energa nuclear genera un tercio de la energa elctrica que se produce en la Unin Europea, evitando as la emisin de 700 millones de toneladas de dixido de carbono por ao a la atmsfera.[cita requerida]

Por otra parte, tambin se evitan otras emisiones de elementos contaminantes que se generan en el uso de combustibles fsiles. Adems, se reducen el consumo de las reservas de combustibles fsiles, generando con muy poca cantidad de combustible muchsima mayor energa, evitando as gastos en transportes.

En la medicina, ha tenido importantes aportaciones: emisiones de radiacin (para diagnstico y terapia), como los rayos X y resonancias magnticas; radiofrmacos, que principalmente consiste en la introduccin de sustancias al cuerpo, que pueden ser monitoreadas desde el exterior.

En la alimentacin ha permitido, por medio de las radiaciones ionizantes, la conservacin de alimentos. Tambin se ha logrado un aumento en la recoleccin de alimentos, ya que se ha combatido plagas, que creaban prdidas en las cosechas.

En la agricultura, se pueden mencionar las tcnicas radioisotpicas y de radiaciones, las cuales son usadas para crear productos con modificacin gentica, como dar mayor color a alguna fruta o aumentar su tamao.

Los mayores inconvenientes que presenta el uso de esta energa son:

Existe un alto riesgo de contaminacin en caso de accidente o sabotaje.

Se producen residuos radiactivos que son difciles de almacenar y son activos durante mucho tiempo.

Tiene un alto y prolongado coste de las instalaciones y mantenimiento de las centrales nucleares.

Puede usarse con fines no pacficos.

ENERGIA RENOVABLE

DEFINICION

Se puede definir como energa renovable a aquella energa que: se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energa que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.

Tambin podemos definirla como: son recursos que continuamente se estn regenerando a una velocidad similar a la de su consumo por el hombre (solar, elica, biomasa, etc.)

CARACTERSTICAS DE LAS ENERGAS RENOVABLES

Una primera caracterstica, por tanto, es que estamos hablando de fuentes inagotables.

Una segunda caracterstica es que el uso de estas fuentes est exento de la emisin neta de dixido de carbono CO2, principal gas asociado al efecto invernadero

La tercera caracterstica es que por definicin, el uso de las energas renovables es siempre local, lo que evita la creacin de grandes infraestructuras asociadas al suministro de combustibles, ni al enlace las instalaciones a la red. Esto adems significa que la repercusin y el supuesto beneficio sern, fundamentalmente local.

La cuarta caracterstica es que debido a las tres anteriormente mencionadas, las energas renovables son un objetivo poltico tanto a nivel europeo como nacional y regional. El apoyo poltico a su promocin emana de la voluntad decidida de las administraciones de todos los niveles, que han articulado para ello una serie de mecanismos.

CLASIFICACION

Las fuentes renovables de energa pueden dividirse en dos categoras: no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las primeras:

La llegada de masas de agua dulce a masas de agua salada: energa azul.

El viento: energa elica.

El calor de la Tierra: energa geotrmica.

Los ros y corrientes de agua dulce: energa hidrulica o hidroelctrica.

Los mares y ocanos: energa mareomotriz.

El Sol: energa solar.

Las olas: energa undimotriz.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGA RENOVABLE

Energas ecolgicas

Las fuentes de energa renovables son distintas a las de combustibles fsiles o centrales nucleares debido a su diversidad y abundancia. Se considera que el Sol abastecer estas fuentes de energa (radiacin solar, viento, lluvia, etc.) durante los prximos cuatro mil millones de aos. La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes de energa renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean fsiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dixido de carbono adicional, salvo los necesarios para su construccin y funcionamiento, y no presentan ningn riesgo suplementario, tales como el riesgo nuclear.

No obstante, algunos sistemas de energa renovable generan problemas ecolgicos particulares. As pues, los primeros aerogeneradores eran peligrosos para los pjaros, pues sus aspas giraban muy deprisa, mientras que las centrales hidroelctricas pueden crear obstculos a la emigracin de ciertos peces, un problema serio en muchos ros del mundo (en los del noroeste de Norteamrica que desembocan en el ocano Pacfico, se redujo la poblacin de salmones drsticamente).

Naturaleza difusa

Un problema inherente a las energas renovables es su naturaleza difusa, con la excepcin de la energa geotrmica la cual, sin embargo, slo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentes calientes y los giseres.

Puesto que ciertas fuentes de energa renovable proporcionan una energa de una intensidad relativamente baja, distribuida sobre grandes superficies, son necesarias nuevos tipos de "centrales" para convertirlas en fuentes utilizables. Para 1.000 kWh de electricidad, consumo anual per cpita en los pases occidentales, el propietario de una vivienda ubicada en una zona nublada de Europa debe instalar ocho metros cuadrados de paneles fotovoltaicos (suponiendo un rendimiento energtico medio del 12,5%).

Sin embargo, con cuatro metros cuadrados de colector solar trmico, un hogar puede obtener gran parte de la energa necesaria para el agua caliente sanitaria aunque, debido al aprovechamiento de la simultaneidad, los edificios de pisos pueden conseguir los mismos rendimientos con menor superficie de colectores y, lo que es ms importante, con mucha menor inversin por vivienda.

Irregularidad

La produccin de energa elctrica permanente exige fuentes de alimentacin fiables o medios de almacenamiento (sistemas hidrulicos de almacenamiento por bomba, bateras, futuras pilas de combustible de hidrgeno, etc.). As pues, debido al elevado coste del almacenamiento de la energa, un pequeo sistema autnomo resulta raramente econmico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexin a la red de energa implica costes ms elevados.

Fuentes renovables contaminantes

En lo que se refiere a la biomasa, es cierto que almacena activamente el carbono del dixido de carbono, formando su masa con l y crece mientras libera el oxgeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con el oxgeno, formando de nuevo dixido de carbono. Tericamente el ciclo cerrado arrojara un saldo nulo de emisiones de dixido de carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustin fijadas en la nueva biomasa. En la prctica, se emplea energa contaminante en la siembra, en la recoleccin y la transformacin, por lo que el balance es negativo.

Por otro lado, tambin la biomasa no es realmente inagotable, aun siendo renovable. Su uso solamente puede hacerse en casos limitados. Existen dudas sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masa vegetal necesaria si esta fuente se populariza, lo que se est demostrando con el aumento de los precios de los cereales debido a su aprovechamiento para la produccin de biocombustibles. Por otro lado, todos los biocombustibles producen mayor cantidad de dixido de carbono por unidad de energa producida que los equivalentes fsiles.

La energa geotrmica no solo se encuentra muy restringida geogrficamente sino que algunas de sus fuentes son consideradas contaminantes. Esto debido a que la extraccin de agua subterrnea a alta temperatura genera el arrastre a la superficie de sales y minerales no deseados y txicos. La principal planta geotrmica se encuentra en la Toscana, cerca de la ciudad de Pisa y es llamada Central Geotrmica de Larderello. Una imagen de la central en la parte central de un valle y la visin de kilmetros de caeras de un metro de dimetro que van hacia la central trmica muestran el impacto paisajstico que genera.

En Argentina la principal central fue construida en la localidad de Copahue y en la actualidad se encuentra fuera de funcionamiento la generacin elctrica. El surgente se utiliza para calefaccin distrital, calefaccin de calles y aceras y baos termales.

Diversidad geogrfica

La diversidad geogrfica de los recursos es tambin significativa. Algunos pases y regiones disponen de recursos sensiblemente mejores que otros, en particular en el sector de la energa renovable. Algunos pases disponen de recursos importantes cerca de los centros principales de viviendas donde la demanda de electricidad es importante. La utilizacin de tales recursos a gran escala necesita, sin embargo, inversiones considerables en las redes de transformacin y distribucin, as como en la propia produccin.

Administracin de las redes elctricas

Si la produccin de energa elctrica a partir de fuentes renovables se generalizase, los sistemas de distribucin y transformacin no seran ya los grandes distribuidores de energa elctrica, pero funcionaran para equilibrar localmente las necesidades de electricidad de las pequeas comunidades. Los que tienen energa en excedente venderan a los sectores deficitarios, es decir, la explotacin de la red debera pasar de una "gestin pasiva" donde se conectan algunos generadores y el sistema es impulsado para obtener la electricidad "descendiente" hacia el consumidor, a una gestin "activa", donde se distribuyen algunos generadores en la red, debiendo supervisar constantemente las entradas y salidas para garantizar el equilibrio local del sistema. Eso exigira cambios importantes en la forma de administrar las redes.

Sin embargo, el uso a pequea escala de energas renovables, que a menudo puede producirse "in situ", disminuye la necesidad de disponer de sistemas de distribucin de electricidad. Los sistemas corrientes, raramente rentables econmicamente, revelaron que un hogar medio que disponga de un sistema solar con almacenamiento de energa, y paneles de un tamao suficiente, slo tiene que recurrir a fuentes de electricidad exteriores algunas horas por semana. Por lo tanto, los que abogan por la energa renovable piensan que los sistemas de distribucin de electricidad deberan ser menos importantes y ms fciles de controlar.

Aerogeneradores.

Un inconveniente evidente de las energas renovables es su impacto visual en el ambiente local. Algunas personas odian la esttica de los generadores elicos y mencionan la conservacin de la naturaleza cuando hablan de las grandes instalaciones solares elctricas fuera de las ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra encanto en la vista de los "viejos molinos de viento" que, en su tiempo, eran una muestra bien visible de la tcnica disponible.

Otros intentan utilizar estas tecnologas de una manera eficaz y satisfactoria estticamente: los paneles solares fijos pueden duplicar las barreras anti-ruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles y podran incluso ser sustituidos completamente por captadores solares, clulas fotovoltaicas amorfas que pueden emplearse para teir las ventanas y producir energa, etc.

ENERGIA SOLAR

La energa solar es la energa obtenida a partir del aprovechamiento de la radiacin electromagntica procedente del Sol.

La radiacin solar que 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 llamadas energas renovables o energas limpias.

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 1000 W/m en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

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 irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmsfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1366 W/m (que corresponde a un valor mximo en el perihelio de 1395 W/m y un valor mnimo en el afelio de 1308 W/m).

Segn informes de Greenpeace, la energa solar fotovoltaica podra suministrar electricidad a dos tercios de la poblacin mundial en 2030.

ENERGIA PROVENIENTE DEL SOL

La Tierra recibe 174 petavatios de radiacin solar entrante (insolacin) desde la capa ms alta de la atmsfera.[2] Aproximadamente el 30% es reflejada de vuelta al espacio mientras que el resto es absorbida por las nubes, los ocanos y las masas terrestres. El espectro electromagntico de la luz solar en la superficie terrestre est ocupado principalmente por luz visible y rangos de infrarrojos con una pequea parte de radiacin ultravioleta. [3] La radiacin absorbida por los ocanos, las nubes, el aire y las masas de tierra incrementan la temperatura de stas. El aire calentado es el que contiene agua evaporada que asciende de los ocanos, y tambin en parte de los continentes, causando circulacin atmosfrica o conveccin. Cuando el aire asciende a las capas altas, donde la temperatura es baja, va disminuyendo su temperatura hasta que el vapor de agua se condensa formando nubes. El calor latente de la condensacin del agua amplifica la conveccin, produciendo fenmenos como el viento, borrascas y anticiclones. [] La energa solar absorbida por los ocanos y masas terrestres mantiene la superficie a 14C. Para la fotosntesis de las plantas verdes la energa solar se convierte en energa qumica, que produce alimento, madera y biomasa, de la cual derivan tambin los combustibles fsiles

Se estima que la energa total que absorben la atmsfera, los ocanos y los continentes puede ser de 3.850.000 exajulios por ao. En 2002, esta energa en un segundo equivala al consumo global mundial de energa durante un ao. La fotosntesis captura aproximadamente 3.000 EJ por ao en biomasa, lo que representa solo el 0,08% de la energa recibida por la Tierra.[9] La cantidad de energa solar recibida anual es tan vasta que equivale aproximadamente al doble de toda la energa producida jams por otras fuentes de energa no renovable como son el petrleo, el carbn, el uranio y el gas natural.

Rendimiento

Los rendimientos tpicos de una clula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalina oscilan alrededor del 14%. Para clulas de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%-21%. Los ms altos se consiguen con los colectores solares trmicos a baja temperatura (que puede alcanzar un 70% de rendimiento en la transferencia de energa solar a trmica).

Tambin la energa solar termoelctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al da a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol.

Los paneles solares fotovoltaicos tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15% y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay lneas de investigacin sobre paneles hbridos que permiten generar energa elctrica y trmica simultneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de autoabastecimiento -proyectos de electrificacin rural en zonas que no cuentan con red elctrica-. Para incentivar el desarrollo de la tecnologa con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtencin de la energa al de otras fuentes ms econmicas en la actualidad-, existen primas a la produccin, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red elctrica. Es el caso de Alemania, Italia o Espaa.

Tambin se estudia obtener energa de la fotosntesis de algas y plantas, con un rendimiento del 3%.

Segn un estudio publicado en 2007 por el World Energy Council, para el ao 2100 el 70% de la energa consumida ser de origen solar.[14] Segn informes de Greenpeace, la fotovoltaica podr suministrar electricidad a dos tercios de la poblacin mundial en 2030

Energa trmica

Utiliza la energa del sol para calentar agua para piscinas, calefaccin, secadero, calentamiento en aplicaciones industriales, desaladoras, sistemas de refrigeracin, centros solares, etc.

Este uso presenta como ventajas que es una fuente inagotable de energa, no emite CO2 a la atmosfera, es una tecnologa actualmente muy desarrollada y que permite su implementacin con relativa rapidez.

Su mayor desventaja radica en el alto costo para su implementacin inicial. Por lo que cual existen en la actualidad una serie de proyectos para crear celdas solares de mayor eficacia y a precios ms accesibles.

Energa fotovoltaica

La energa solar fotovoltaica es un tipo de electricidad renovable (energa elctrica, -voltaica) obtenida directamente de los rayos del sol (foto-) gracias a la foto-deteccin cuntica de un determinado dispositivo; normalmente una lmina metlica semiconductora llamada clula fotovoltaica, o una deposicin de metales sobre un sustrato llamada capa fina. Tambin estn en fase de laboratorio mtodos orgnicos.

Se usa para alimentar innumerables aparatos autnomos, para abastecer refugios o casas aisladas y para producir electricidad para redes de distribucin.

stos estn formados por un cristal o lmina transparente superior y un cerramiento inferior entre los que queda encapsulado el sustrato conversor y sus conexiones elctricas. La lmina inferior puede ser transparente, pero lo ms frecuente es un plstico al que se le suelen aadir unas lminas finas y transparentes que se funden para crear un sellado antihumedad, aislante, transparente y robusto.

La corriente elctrica continua que proporcionan los mdulos fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna mediante un aparato electrnico llamado inversor e inyectar en la red elctrica (para venta de energa) o bien en la red interior (para autoconsumo).

El proceso, simplificado, sera el siguiente: Se genera la energa a bajas tensiones (380-800 V) y en corriente continua. Se transforma con un inversor en corriente alterna. En plantas de potencia inferior a 100kW se inyecta la energa directamente a la red de distribucin en baja tensin (230V). Y para potencias superiores a los 100kW se utiliza un transformador para elevar la energa a Media tensin (15 25 kV) y se inyecta en las redes de transporte.

En entornos aislados, donde se requiere poca potencia elctrica y el acceso a la red es difcil, como sealizacin de vas pblicas, estaciones meteorolgicas o repetidores de comunicaciones, se emplean las placas fotovoltaicas como alternativa econmicamente viable. Para comprender la importancia de esta posibilidad, conviene tener en cuenta que aproximadamente una cuarta parte de la poblacin mundial todava no tiene acceso a la energa elctrica.

Caractersticas de la energa solar

1. Energa con fuente ilimitada, el Sol.

2. Sin partes mviles.

3. Sin ciclos termodinmicos.

4. Sin reacciones qumicas.

5. Muy fiable. Mantenimiento muy bajo.

6. La nica energa renovable que puede instalarse de forma masiva en ncleos urbanos.

7. No necesita grandes infraestructuras.

ENERGIA MAREMOTRIZ

DEFINICION

La energa mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas, mediante su empalmamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generacin de electricidad, transformando as la energa mareomotriz en energa elctrica, una forma energtica ms segura y aprovechable. Es un tipo de energa renovable, en tanto que la fuente de energa primaria no se agota por su explotacin, y es limpia ya que en la transformacin energtica no se producen subproductos contaminantes gaseosos, lquidos o slidos. Sin embargo, la relacin entre la cantidad de energa que se puede obtener con los medios actuales y el coste econmico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una penetracin notable de este tipo de energa.

Otras formas de extraer energa del mar son: las olas (energa undimotriz), de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del ocano, el gradiente trmico ocenico; de la salinidad, de las corrientes marinas o la energa elica marina.

METODOS DE GENERACION

Los mtodos de generacin mediante energa de marea pueden clasificarse en estas tres:

Generador de la corriente de marea

Los generadores de corriente de marea Tidal Stream Generators (o TSG por sus iniciales ingls) hacen uso de la energa cintica del agua en movimiento a las turbinas de la energa, de manera similar al viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas elicas. Este mtodo est ganando popularidad debido a costos ms bajos y a un menor impacto ecolgico en comparacin con las presas de marea.

Presa de marea

Las presas de marea hacen uso de la energa potencial que existe en la diferencia de altura (o prdida de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, y sufren los altos costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.

Energa mareomotriz dinmica

La energa mareomotriz dinmica (Dynamic Tidal Power o DTP) es una tecnologa de generacin terica que explota la interaccin entre las energas cintica y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas muy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el ocano, sin encerrar un rea. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereas poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea. Cada represa genera energa en una escala de 6 a 17 GW.

Cmo funciona?

La energa mareomotriz se produce gracias al movimiento generado por las mareas, esta energa es aprovechada por turbinas, las cuales a su vez mueven la mecnica de un alternador que genera energa elctrica, finalmente este ltimo est conectado con una central en tierra que distribuye la energa hacia la comunidad y las industrias.

Al no consumir elementos fsiles ni tampoco producir gases que ayudan al efecto invernadero. Se le considera una energa limpia y renovable. Dentro de sus ventajas el ser predecible y tener un suministro seguro con potencial que no vara de forma trascendental anualmente, solo se limita a los ciclos de marea y corrientes.

La instalacin de este tipo de energa se realiza en ros profundos, desembocaduras (estuarios) de ri hacia el ocano y debajo de este ltimo aprovechando las corrientes marinas

Las Mareas

Participante de este efecto son el sol, la luna y la tierra. Siendo la ms importante en esta accin la luna, por su cercana.

La luna y la Tierra ejercen una fuerza que atrae a los cuerpos hacia ellas: esta fuerza de gravedad hace que la Luna y la Tierra se atraigan mutuamente y permanezcan unidas. Como la fuerza de gravedad es mayor cuanto ms cerca se encuentren las masas, la fuerza de atraccin que ejerce la Luna sobre la Tierra es ms fuerte en las zonas ms cercanas que en las que estn ms lejos.

Esta desigual atraccin que produce la Luna sobre la Tierra es la que provoca las Mareas en el mar. Como la Tierra es slida, la atraccin de la Luna afecta ms a las aguas que a los continentes, y por ello son las aguas las que sufren variaciones notorias de acuerdo a la cercana de la Luna.

En la Actualidad ao 2009 y 2010 se ha presentado distintas opciones en modelos ya comerciales para la generacin de la energa, hay que indicar que despus de los daos ambientales producidos en la central mareomotriz La Rance en Francia construida en 1967 los especialistas en los modelos actuales, han minimizado el impacto sobre la vida marina para no repetir los errores de La Rance. Un ejemplo que se repite es la baja velocidad en que se mueven las turbinas, tal como las puertas giratorias que podemos encontrar en los hoteles o centros comerciales esta baja velocidad no significa que no generen potencia la densidad del agua es mucho mayor que cualquier otro tipo de energa en condiciones ptimas.

Tambin existen otras soluciones que estn asociadas al aprovechamiento energtico marino como:

La energa maremotrmica: la podemos encontrar en zonas tropicales se obtiene por la diferencia de temperaturas entra las aguas profundas y las cercanas a la superficie marina.

La energa undimotriz: es la que obtenemos gracias al movimiento de las olas.

La energa azul: es la energa obtenida por la diferencia en la concentracin de la sal entre el agua de mar y el agua de ro

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE LA ENERGIA MAREOMOTRIZ

Ventajas

Auto renovable.

No contaminante.

Silenciosa.

Bajo costo de materia prima.

No concentra poblacin.

Disponible en cualquier clima y poca del ao.

Desventajas

Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.

Localizacin puntual.

Dependiente de la amplitud de mareas.

Traslado de energa muy costoso.

Efecto negativo sobre la flora y la fauna.

Limitada.

ENERGIA GEOTERMICA

DEFINICION

La energa geotrmica es aquella energa que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotrmico, el calor radiognico, etc. Geotrmico viene del griego geo (Tierra), y thermos (calor); literalmente "calor de la Tierra".

Es una energa renovable que aprovecha el calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecolgica. Aunque es una de las fuentes de energa renovable menos conocidas, sus efectos son espectaculares de admirar en la naturaleza. Seguro que todos podemos recordar imgenes del volcn Etna en Sicilia en plena erupcin, hemos probado alguna vez los efectos relajantes de las aguas termales o bien admirado fumarolas y giseres, como los del parque de Timanfaya en Lanzarote, por ejemplo.

Se trata de una energa considerada limpia, renovable y altamente eficiente, aplicable tanto en grandes edificios -hospitales, fbricas, oficinas, etc.-, en viviendas e incluso en inmuebles ya construidos.

Suecia fue el primer pas europeo en utilizar la energa geotrmica, como consecuencia de la crisis del petrleo de 1979. En otros pases como Finlandia, Estados Unidos, Japn, Alemania, Holanda y Francia la geotermia es una energa muy conocida e implantada desde hace dcadas.

Las aplicaciones de la geotermia dependen de las caractersticas de cada fuente. Los recursos geotrmicos de alta temperatura (superiores a los 100-150C) se aprovechan principalmente para la produccin de electricidad. Cuando la temperatura del yacimiento no es suficiente para producir energa elctrica, sus principales aplicaciones son trmicas en los sectores industrial, servicios y residencial. As, en el caso de temperaturas por debajo de los 100C puede hacerse un aprovechamiento directo o a travs de bomba de calor geotrmica (calefaccin y refrigeracin). Por ltimo, cuando se trata de recursos de temperaturas muy bajas (por debajo de los 25C), las posibilidades de uso estn en la climatizacin y obtencin de agua caliente

TIPOS DE YACIMIENTOS GEOTRMICOS SEGN LA TEMPERATURA DEL AGUA

Energa geotrmica de alta temperatura. La energa geotrmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura est comprendida entre 150 y 400 C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varias condiciones para que se d la posibilidad de existencia de un campo geotrmico: una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables;[1] un acufero, o depsito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 km de profundidad; suelo fracturado que permite una circulacin de fluidos por conveccin, y por lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmtico, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 C. La explotacin de un campo de estas caractersticas se hace por medio de perforaciones segn tcnicas casi idnticas a las de la extraccin del petrleo.

Energa geotrmica de temperaturas medias. La energa geotrmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuferos estn a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 C. Por consiguiente, la conversin vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido voltil. Estas fuentes permiten explotar pequeas centrales elctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefaccin y en refrigeracin (mediante mquinas de absorcin).

Energa geotrmica de baja temperatura. La energa geotrmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas ms amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotrmico. Los fluidos estn a temperaturas de 50 a 70 C.

Energa geotrmica de muy baja temperatura. La energa geotrmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 C. Esta energa se utiliza para necesidades domsticas, urbanas o agrcolas.

Las fronteras entre los diferentes tipos de energas geotrmicas es arbitraria; si se trata de producir electricidad con un rendimiento aceptable la temperatura mnima est entre 120 y 180 C, pero las fuentes de temperatura ms baja son muy apropiadas para los sistemas de calefaccin urbana.

TIPOS DE FUENTES GEOTERMICAS

En reas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se aprovecha el calor desprendido por el interior de la tierra. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor. El mtodo a elegir depende del que en cada caso sea econmicamente rentable. Un ejemplo, en Inglaterra, fue el "Proyecto de Piedras Calientes HDR" (sigla en ingls: HDR, Hot Dry Rocks), abandonado despus de comprobar su inviabilidad econmica en 1989. Los programas HDR se estn desarrollando en Australia, Francia, Suiza, Alemania. Los recursos de magma (rocas fundidas) ofrecen energa geotrmica de altsima temperatura, pero con la tecnologa existente no se pueden aprovechar econmicamente esas fuentes.

En la mayora de los casos la explotacin debe hacerse con dos pozos (o un nmero par de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a reinyectar en el acufero, tras haber enfriado el caudal obtenido. Las ventajas de este sistema son mltiples:

Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento trmico, puesto que el agua reinyectada contiene todava una importante cantidad de energa trmica.

Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene.

Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan al circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita contaminaciones.

Ventajas

Es una fuente que evitara la dependencia energtica del exterior.

Los residuos que produce son mnimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petrleo y el carbn.

Sistema de gran ahorro, tanto econmico como energtico.

Ausencia de ruidos exteriores.

Los recursos geotrmicos son mayores que los recursos de carbn, petrleo, gas natural y uranio combinados.[cita requerida]

No est sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.

El rea de terreno requerido por las plantas geotrmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construccin de represas, tala de bosques, ni construccin de conducciones (gasoductos u oleoductos) ni de depsitos de almacenamiento de combustibles.

La emisin de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitira para obtener la misma energa por combustin.

Inconvenientes

En ciertos casos emisin de cido sulfhdrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.

Contaminacin de aguas prximas con sustancias como arsnico, amonaco, etc.

Contaminacin trmica.

Deterioro del paisaje.

No se puede transportar (como energa primaria).

No est disponible ms que en determinados lugares.

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ENERGIA EOLICA

DEFINICION

Energa elica es la energa obtenida del viento, es decir, la energa cintica generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas tiles para las actividades humanas.

En la actualidad, la energa elica es utilizada principalmente para producir energa elctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2011, la capacidad mundial de los generadores elicos fue de 238 gigavatios.[1] En 2011 la elica gener alrededor del 3% del consumo de electricidad mundial.[2] En Espaa la energa elica produjo un 16% del consumo elctrico en 2011.[3]

La energa elica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoelctricas a base de combustibles fsiles, lo que la convierte en un tipo de energa verde. Su principal inconveniente es la intermitencia del viento

COMO SE PRODUCE

La energa del viento est relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de reas de alta presin atmosfrica hacia reas adyacentes de baja presin, con velocidades proporcionales al gradiente de presin.

Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiacin solar, entre el 1 y 2% de la energa proveniente del sol se convierte en viento. De da, las masas de aire sobre los ocanos, los mares y los lagos se mantienen fras con relacin a las reas vecinas situadas sobre las masas continentales.

Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto ms liviana y se eleva. El aire ms fro y ms pesado que proviene de los mares, ocanos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

Para poder aprovechar la energa elica es importante conocer las variaciones diurnas y nocturnas y estacionales de los vientos, la variacin de la velocidad del viento con la altura sobre el suelo, la entidad de las rfagas en espacios de tiempo breves, y valores mximos ocurridos en series histricas de datos con una duracin mnima de 20 aos. Es tambin importante conocer la velocidad mxima del viento. Para poder utilizar la energa del viento, es necesario que este alcance una velocidad mnima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h), velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-out speed".

La energa del viento es utilizada mediante el uso de mquinas elicas (o aeromotores) capaces de transformar la energa elica en energa mecnica de rotacin utilizable, ya sea para accionar directamente las mquinas operatrices, como para la produccin de energa elctrica. En este ltimo caso, el sistema de conversin, (que comprende un generador elctrico con sus sistemas de control y de conexin a la red) es conocido como aerogenerador.

En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energa elica mueve una hlice y mediante un sistema mecnico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energa elctrica. Para que su instalacin resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques elicos.

Un molino es una mquina que transforma el viento en energa aprovechable, que proviene de la accin de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje comn. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto.

HISTORIA

La energa elica no es algo nuevo, es una de las energas ms antiguas junto a la energa trmica, as Existen evidencias de que los egipcios lo utilizaban 1600 A.C., para bombear agua para irrigacin. Los Persas utilizaban los de eje vertical para los mismos objetivos . El viento como fuerza motriz existe desde la antigedad y en todos los tiempos ha sido utilizado como tal, como podemos observar. Tiene su origen en el sol. As, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de los molinos al mover sus aspas. Pero, fue a partir de los ochenta del siglo pasado, cuando este tipo de energa limpia sufri un verdadero impulso. La energa elica crece de forma imparable a partir del siglo XXI, en algunos pases ms que en otros, pero sin duda alguna en Espaa existe un gran crecimiento, siendo uno de los primeros pases por debajo de Alemania a nivel europeo o de Estados Unidos a escala mundial. Su auge en parques elicos es debido a las condiciones tan favorables que existe de viento, sobre todo en Andaluca que ocupa un puesto principal, entre los que se puede destacar el Golfo de Cdiz, ya que el recurso de viento es excepcional.

Los primeros molinos

La referencia ms antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar un rgano en el siglo I era comn.[4] Los primeros molinos de uso prctico fueron construidos en Sistn, Afganistn, en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas rectangulares.[5] Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos con telas fueron usados para moler trigo o extraer agua.

En Europa

En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e Inglaterra y se distribuyeron por el continente. Eran unas estructuras de madera, conocidas como torres de molino, que se hacan girar a mano alrededor de un poste central para levantar sus aspas al viento. El molino de torre se desarroll en Francia a lo largo del siglo XIV. Consista en una torre de piedra coronada por una estructura rotativa de madera que soportaba el eje del molino y la maquinaria superior del mismo. Estos primeros ejemplares tenan una serie de caractersticas comunes. De la parte superior del molino sobresala un eje horizontal. De este eje partan de cuatro a ocho aspas, con una longitud entre 3 y 9 metros. Las vigas de madera se cubran con telas o planchas de madera. La energa generada por el giro del eje se transmita, a travs de un sistema de engranajes, a la maquinaria del molino emplazada en la base de la estructura. Los molinos de eje horizontal fueron usados extensamente en Europa Occidental para moler trigo desde la dcada de 1180 en adelante. Basta recordar los ya famosos molinos de viento en las andanzas de Don Quijote. Todava existen molinos de esa clase, por ejemplo, en Holanda.[]

Molinos de bombeo

En Estados Unidos, el desarrollo de molinos de bombeo, reconocibles por sus mltiples velas metlicas, fue el factor principal que permiti la agricultura y la ganadera en vastas reas de Norteamrica, de otra manera imposible sin acceso fcil al agua. Estos molinos contribuyeron a la expansin del ferrocarril alrededor del mundo, supliendo las necesidades de agua de las locomotoras a vapor.

Turbinas modernas

Las turbinas modernas fueron desarrolladas a comienzos de 1980, si bien, los diseos continan desarrollndose.

VENTAJAS DE LA ENERGIA EOLICA

Es un tipo de energa renovable ya que tiene su origen en procesos atmosfricos debidos a la energa que llega a la Tierra procedente del Sol.

Es una energa limpia ya que no produce emisiones atmosfricas ni residuos contaminantes.

No requiere una combustin que produzca dixido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climtico.

Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desrticas, prximas a la costa, en laderas ridas y muy empinadas para ser cultivables.

Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos bajos como trigo, maz, patatas, remolacha, etc.

Crea un elevado nmero de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de instalacin.

Su instalacin es rpida, entre 4 meses y 9 meses

Su inclusin en un sistema nter ligado permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas, ahorrar combustible en las centrales trmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroelctricas.

Su utilizacin combinada con otros tipos de energa, habitualmente la solar, permite la autoalimentacin de viviendas, terminando as con la necesidad de conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse autonomas superiores a las 82 horas, sin alimentacin desde ninguno de los 2 sistemas.

La situacin actual permite cubrir la demanda de energa en Espaa un 30% debido a la mltiple situacin de los parques elicos sobre el territorio, compensando la baja produccin de unos por falta de viento con la alta produccin en las zonas de viento. Los sistemas del sistema elctrico permiten estabilizar la forma de onda producida en la generacin elctrica solventando los problemas que presentaban los aerogeneradores como productores de energa al principio de su instalacin.

Posibilidad de construir parques elicos en el mar, donde el viento es ms fuerte, ms constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalacin y mantenimiento. Los parques offshore son una realidad en los pases del norte de Europa, donde la generacin elica empieza a ser un factor bastante importante.

INCONVENIENTES DE LA ENERGIA EOLICA

Aspectos tcnicos

Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energa elica no puede ser utilizada como nica fuente de energa elctrica. Por lo tanto, para salvar los "valles" en la produccin de energa elica es indispensable un respaldo de las energas convencionales (centrales de carbn o de ciclo combinado, por ejemplo, y ms recientemente de carbn limpio o hidroelctricas que cuenten con embalse de regulacin). Sin embargo, cuando respaldan la elica, las centrales de carbn no pueden funcionar a su rendimiento ptimo, que se sita cerca del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por debajo de este porcentaje, para poder subir sustancialmente su produccin en el momento en que afloje el viento. Por tanto, en el modo "respaldo", las centrales trmicas consumen ms combustible por kWh producido. Tambin, al subir y bajar su produccin cada vez que cambia la velocidad del viento, se desgasta ms la maquinara. Este problema del respaldo en Espaa se va a tratar de solucionar mediante una interconexin con Francia que permita emplear el sistema europeo como colchn de la variabilidad elica.

Adems, la variabilidad en la produccin de energa elica tiene 2 importantes consecuencias:

Para evacuar la electricidad producida por cada parque elico (que suelen estar situados adems en parajes naturales apartados) es necesario construir unas lneas de alta tensin que sean capaces de conducir el mximo de electricidad que sea capaz de producir la instalacin. Sin embargo, la media de tensin a conducir ser mucho ms baja. Esto significa poner cables 4 veces ms gruesos, y a menudo torres ms altas, para acomodar correctamente los picos de viento.

Es necesario suplir las bajadas de tensin elicas "instantneamente" (aumentando la produccin de las centrales trmicas), pues sino se hace as se produciran, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de tensin. Este problema podra solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energa elctrica. Pero la energa elctrica producida no es almacenable: es instantneamente consumida o perdida.

Adems, otros problemas son:

Tcnicamente, uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensin. Ante uno de estos fenmenos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla se desconectan de la red para evitar ser daados y, por tanto, provocan nuevas perturbaciones en la red, en este caso, de falta de suministro. Este problema se soluciona bien mediante la modificacin de la aparamenta elctrica de los arogeneradores, lo que resulta bastante costoso, bien mediante la utilizacin de motores sncronos aunque es bastante ms fcil asegurarse de que la red a la que se va a conectar sea fuerte y estable.

Uno de los grandes inconvenientes de este tipo de generacin, es la dificultad intrnseca de prever la generacin con antelacin. Dado que los sistemas elctricos son operados calculando la generacin con un da de antelacin en vista del consumo previsto, la aleatoriedad del viento plantea serios problemas. Los ltimos avances en previsin del viento han mejorado muchsimo la situacin, pero sigue siendo un problema. Igualmente, grupos de generacin elica no pueden utilizarse como nudo oscilante de un sistema.

Adems de la evidente necesidad de una velocidad mnima en el viento para poder mover las aspas, existe tambin una limitacin superior: una mquina puede estar generando al mximo de su potencia, pero si el viento aumenta lo justo para sobrepasar las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectar ese circuito de la red o cambiar la inclinacin de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la estructura puede resultar daada por los esfuerzos que aparecen en el eje. La consecuencia inmediata es un descenso evidente de la produccin elctrica, a pesar de haber viento en abundancia, y otro factor ms de incertidumbre a la hora de contar con esta energa en la red elctrica de consumo.

Aunque estos problemas parecen nicos a la energa elica, son comunes a todas las energas de origen natural:

Un panel solar slo producir potencia mientras haya suficiente luz solar.

Una central hidrulica de represa slo podr producir mientras las condiciones hdricas y las precipitaciones permitan la liberacin de agua.

Una central maremotriz slo podr producir mientras la actividad acutica lo permita.

Aspectos medioambientales

Generalmente se combina con centrales trmicas, lo que lleva a que existan quienes critican que realmente no se ahorren demasiadas emisiones de dixido de carbono. No obstante, hay que tener en cuenta que ninguna forma de produccin de energa tiene el potencial de cubrir toda la demanda y la produccin energtica basada en renovables es menos contaminante, por lo que su aportacin a la red elctrica es netamente positiva.

Existen parques elicos en Espaa en espacios protegidos como ZEPA (Zona de Especial Proteccin de Aves) y LIC (Lugar de Importancia Comunitaria) de la Red Natura 2000, lo que es una contradiccin. Si bien la posible insercin de alguno de estos parques elicos en las zonas protegidas ZEPAS y LIC tienen un impacto reducido debido al aprovechamiento natural de los recursos, cuando la expansin humana invade estas zonas, alterndolas sin que con ello se produzca ningn bien.

Al comienzo de su instalacin, los lugares seleccionados para ello coincidieron con las rutas de las aves migratorias, o zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo que hace que entren en conflicto los aerogeneradores con aves y murcilagos. Afortunadamente los niveles de mortandad son muy bajos en comparacin con otras causas como por ejemplo los atropellos (ver grfico). Aunque algunos expertos independientes aseguran que la mortandad es alta. Actualmente los estudios de impacto ambiental necesarios para el reconocimiento del plan del parque elico tienen en consideracin la situacin ornitolgica de la zona. Adems, dado que los aerogeneradores actuales son de baja velocidad de rotacin, el problema de choque con las aves se est reduciendo.

El impacto paisajstico es una nota importante debido a la disposicin de los elementos horizontales que lo componen y la aparicin de un elemento vertical como es el aerogenerador. Producen el llamado efecto discoteca: este efecto aparece cuando el sol est por detrs de los molinos y las sombras de las aspas se proyectan con regularidad sobre los jardines y las ventanas, parpadeando de tal modo que la gente denomin este fenmeno: efecto discoteca. Esto, unido al ruido, puede llevar a la gente hasta un alto nivel de estrs, con efectos de consideracin para la salud. No obstante, la mejora del diseo de los aerogeneradores ha permitido ir reduciendo el ruido que producen.

La apertura de pistas y la presencia de operarios en los parques elicos hace que la presencia humana sea constante en lugares hasta entonces poco transitados. Ello afecta tambin a la fauna.

APLICACIONES EN EL PERU

ANTECEDENTES

El inters en el uso tcnico de las energas renovables, especialmente de la energa solar, comenz en el Per, como en muchos otros pases, en los aos setenta del siglo pasado, como consecuencia de la llamada crisis de petrleo. Se trabaj en diferentes instituciones del pas (mayormente en universidades) en capacitacin y desarrollo tecnolgico, especialmente en bombeo de agua con molinos de viento, calentadores solares de agua y secadores solares de productos agrcolas. Estas experiencias fueron puntualmente exitosas, p.ej. la tecnologa de los calentadores solares de agua, hoy bien asentada en Arequipa, fue originalmente desarrollada por el ex -ITINTEC, y, los secadores solares artesanales de maz usados hoy en el Valle Sagrada del Urubamba fueron desarrollados y diseminados por un proyecto de la Universidad Nacional de Ingeniera con la cooperacin alemana.

Segn datos del Ministerio de Energa y Minas del Per, en los ltimos aos se ha incrementado a 75 % el porcentaje de la poblacin peruana que cuenta con servicio elctrico. A pesar del gran esfuerzo de aumentar la electrificacin en el Per, bsicamente a travs de la extensin de redes elctricas, esto significa que todava hay 7 millones de Peruanos sin electricidad. Casi toda esta gente vive en reas rurales y en la medida que aumenta la electrificacin, cada vez es ms costoso aumentar un punto porcentual ms a la electrificacin, debido a la baja densidad poblacional y las dificultades geogrficas de gran parte del territorio peruano. Para estos millones de Peruanos la nica posibilidad econmicamente viable a corto y mediano plazo es la generacin local de electricidad, basada sobre todo en recursos renovables: hidrulica, elica, solar y biomasa. A pesar de que esta situacin es ampliamente reconocida, relativamente poco se ha hechohasta la fecha en este campo. Esto se explica por varias razones, principalmente por que es ms costoso electrificar regiones remotas y aisladas que regiones que estn cerca a la red elctrica interconectada existente.

LA ENERGA SOLAR

La energa solar es el recurso energtico con mayor disponibilidad en casi todo el territorio Peruano. En la gran mayora de localidades del Per, la disponibilidad de la energa solar es bastante grande y bastante uniforme durante todo el ao, comparado con otros pases, lo que hace atractivo su uso. En trminos generales, se dispone, en promedio anual, de 4-5 kWh/m2da en la costa y selva y de 5-6kWh/m2da, aumentando de norte a sur. Esto implica que la energa solar incidente en pocos metros cuadrados es, en principio, suficiente para satisfacer lasnecesidades energticas de una familia. El problema es transformar esta energa solar en energa til y con un costo aceptable.

La energa solar se puede transformar con facilidad en calor: de hecho, cualquier cuerpo, preferentemente de color negro, absorbe la energa solar y la transforma en calor, que puede ser usado para calentar ambientes, calentar agua (termas solares),secar diversos productos, cocinar, etc.

Por otro lado, con los paneles fotovoltaicos, o simplemente llamados paneles solares, se puede transformar la energa solar directamente en electricidad. La fabricacin de los paneles fotovoltaicos requiere alta tecnologa y pocas fabricas enel mundo (en pases desarrolladas) lo hacen, pero su uso es sumamente simple y apropiado para la electrificacin rural, teniendo como principal dificultad su (todava) alto costo.

Presentaremos a continuacin algunos ejemplos de aplicaciones de la energa solar en el Per.

Secado solar

El aprovechamiento tradicional de la energa solar ms difundido es el secado solar de productos agrcolas, exponiendo el producto directamente a la radiacin solar.

Para superar los inconvenientes de este mtodo (bermas, disminucin de la calidad,etc.) el CER-UNI realiz, con apoyo de la cooperacin tcnica alemana entre 1983 y 1990 el proyecto Desarrollo y difusin de secadores solares para productos agrcolas y alimenticios, cuyos resultados estn incluidos en el libro Teora y prctica del secado solar. Posteriormente, hasta el da de hoy, siguen realizndose trabajos en este tema (p.ej. secadores de organo, CERT, Tacna) y varios de los modelos de secadores solares estudiados, de construccin simple con materiales disponibles en el campo, han encontrado una difusin en el campo.

Termas solares

La fabricacin local de calentadores solares de agua es la tecnologa ms antigua y de mayor desarrollo y diseminacin en el Per. Se estima que hoy hay 25000 a 30000 termas solares, mayormente en Arequipa. Existen ahora alrededor de 20 fabricantes que recientemente se ha constituido en una Asociacin de Empresas Peruanas de Energa Solar, AEPES y que producen mensualmente alrededor de 600 metros cuadrados de colectores solares para termas solares.

Energa solar fotovoltaica

En el Per, comparada con otros pases, existen todava pocos sistemas fotovoltaicos, SFV: Hasta 2005, en el Per hay alrededor de 10 000 SFV instalados, con una potencia total de 1,5 MWp. 65 % de esta potencia corresponde a SFV para telecomunicaciones, 29 % para iluminacin interna a casas, incluyendo postas de salud, salas comunales, etc., y el resto para otros usos (refrigeracin, bombeo de agua, etc. Los principales proyectos de electrificacin rural, estn descritos a 1,5 MWp significa que todos los paneles solares instalados en el Per pueden producir electricidad de una potencia de 1,5MW si estn expuestos a pleno sol. Para comparacin: la planta elctrica de Ventanilla tiene una potencia de 490 MW.

PRIMEROS PROYECTOS FV EN EL PER

El primer proyecto de electrificacin rural FV en el Per fue un proyecto de la cooperacin tcnica alemana que instal en 1986 - 96 en el Departamento Puno cerca de 500 SFD, en un marco pre-comercial (subsidiados).

Durante la evaluacin del proyecto que el CER-UNI ha realizado 10 aos despus del inicio del proyecto, se observ que todos los usuraos eran muy contentos con esta tecnologa y que los SFD visitados han seguido en operacin.

Posteriormente, el Ministerio de Energa y Minas (MEM) ha instalado entre 1995 y 1998 un total de 1500 SFD en diferentes regiones del Per, mayormente en comunidades de la selva y muy dispersa. Inicialmente el MEM plante que el proyecto debe incentivar a empresarios privados para invertir en proyectos fotovoltaicos bajo un esquema de mercado. Finalmente se opt de dar al proyecto un objetivo social, pidiendo al beneficiario solamente una contribucin para los costos de mantenimiento del SFD a su disposicin. Estos SFD estn ahora propiedad de la empresa estatal ADINELSA, quin la administra con un modelo tarifaria y, para facilitar la administracin, ha creado en cada comunidad una asociacin de usuarios.

El proyecto CER UNI en Taquile

El Centro de Energas Renovables de la Universidad Nacional de Ingeniera (CER- UNI) est ejecutando desde 1996 un proyecto piloto de electrificacin fotovoltaica en la comunidad insular de Taquile en el Lago Titicaca. En este proyecto se haba considerado que los usuraos deben pagar mayormente el costo de los SFV , salvo los costos de estudios previos y de seguimiento, pero con facilidades y que los usuarios sean despus propietarios de ls SFD. En el marco de