Energía de Biomasa

  La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biologico o mecánico, generalmente es sacada de los residuos de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, animales, ser humano) o sus restos o residuos.

Con el termino biomasa se alude a la energía solar, convertida en materia orgánica por la vegetación, que se puede recuperar por combustión directa o transformando esa materia en otros combustibles, como alcohol, metanol o aceite. También se puede obtener biogás, de composición parecida al gas natural, a partir de desechos orgánicos.

Origen de la energía de la biomasa: Una parte de la energía que llega a la Tierra procedente del sol es absorbida por las plantas, a través de la fotosíntesis , y convertida en materia orgánica con un mayor contenido energético que las sustancias minerales. . Entre las formas de biomasa más destacables por su aprovechamiento energético destacan los combustibles energéticos (caña de azúcar,remolacha etc.) y los residuos (agrícolas, forestales, ganaderos, urbanos, lodos de depuradora y computadoras, plantas, etc.)

Energía hidráulica

Se define como una fuente de la energía solar, porque es el sol quien inicia el proceso hidrológico. Es una de las energías mas antiguas del mundo, con dos mil años de historia, desde la rueda de madera que transformaba la energía hidráulica en energía mecánica, pero es para el siglo XX cuando ya se comienza a utilizar para la producción de energía eléctrica. 

Ciclo hidrológico 

Actualmente la energía hidráulica es destinada para la generación de electricidad, a diferencia de otras energías renovables, la energía hidroeléctrica constituye una tecnología bien establecida. 

Las reservas hidráulicas se encuentran en lugares donde la configuración geológica y los abundantes reservorios naturales de agua requieren de un uso y mantenimiento óptimo, a fin de promover el agua como recurso estratégico. 

En estas zonas se permite, principalmente, el aprovechamiento forestal e hidroeléctrico, aunque también pueden ser utilizadas, de manera controlada, para la actividad agropecuaria, la explotación minera, la extracción de flora y fauna, la ocupación por parte de poblaciones humanas y la cacería deportiva. El agua como fuente energética renovable es un factor de sumo interés en estos momentos en que, entre los importantes objetivos de media humanidad, esta el conseguir  una mayor participación de las fuentes renovables en la producción de energía. La energía eléctrica obtenida a partir del agua está en función de la capacidad de embalses e instalaciones de producción de esta energía, pero sobre todo en la disponibilidad del agua y es éste un factor en que estamos a mano de las evoluciones climatológicas . 

El proceso en el que la energía cinética es transformada en energía hidráulica comienza cuando el sol calienta la tierra, además de generar corrientes de aire, hace que el agua del mar, principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva hacia regiones montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y retener mediante presas formando las llamadas centrales hidroeléctricas donde se aprovechan la corriente del agua que cae por un desnivel. Se utilizan desniveles del terreno, o bien se hace que el agua caiga desde una presa o dique. 

Las centrales hidroeléctricas se dividen en grandes rasgos en centrales de baja, mediana y alta presión. El criterio para su clasificación es la altura de embalse o la altura de remanso de agua. 

• Centrales de baja presión: son centrales hidroeléctricas situadas en corrientes de agua con desniveles de caídas de diez metros o superiores y se construyen intercalándolas en los cursos de los ríos o de los canales. 

• Centrales de mediana o alta presión: son centrales hidroeléctricas de acumulación o de bombeo (desniveles hasta cien metros). estas centrales disponen de zonas de embalse en formas de embalses de gran tamaño o zonas enteras de ríos en las que el agua se acumula durante periodos cortos (acumulación diaria) o más prolongados (acumulación anual).

La energía hidráulica tiene la cualidad de ser renovable, pues no se agota la fuente primaria al explotarla, y es limpia, ya que no produce en su explotación sustancias contaminantes de ningún tipo. 

Ventajas: 

• Se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético. 
• Es una energía inagotable. 
• Es ecológica. 
• Debido al ciclo del CO2 su disponibilidad es inagotable. 
• Es una energía totalmente limpia, no emite gases, no produce emisiones toxicas y no causa ningún tipo de lluvia ácida. 
• Permite el almacenamiento de aguas para abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riegos.   

Desventajas: 

• La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terrenos. 
• Destrucción de la naturaleza. 
• Cambia los ecosistemas en el río aguas abajo. 

 No cabe duda que las energías renovables son el futuro de nuestro planeta. Los recursos fósiles se están acabando y aunque todavía se utilizan masivamente, es necesario un cambio hacia la energía limpia. dentro de estas destaca enormemente la energía hidráulica, que utiliza el agua como principal recurso. Debido a sus especiales características, estamos ante una energía verdaderamente limpia y renovable ya que no influye para nada en el ciclo natural del agua; de este modo, las reservas siempre serán estables.  

Para más información: 

• En Venezuela: http://www.corpoelec.gob.ve/generaci%C3%B3n  

Energía geotérmica

Se denomina energía geotérmica  a la que se encuentra en el interior de la tierra en forma de calor. Esta definición incluye el calor que se encuentra en las rocas, suelos y aguas termales, cualquiera sea su temperatura, profundidad o procedencia. En la actualidad, está considerada como una fuente de energía renovable abundante y de explotación viable. Por su temperatura o “entalpía” (magnitud termodinámica simbolizada con la letra H mayúscula) se presentan de la siguiente manera:

Fuente: http://www.energias.bienescomunes.org/category/energias/

Conversión de la energía geotérmica eléctrica

Su proceso de generación de energía se  basa en la acción que producen dos tubos que son introducidos en la perforación a practicar, se mantienen sus extremos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor. Por un extremo del tubo se inyecta agua fría desde la superficie, cuando llega a fondo se calienta y sube a chorro hacia la superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una turbina con un generador de energía eléctrica. El agua fría enfriada es devuelta de nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo.

Planta geotémica de generación eléctrica 

Usos de la energía geotérmica:

1. Balnearios Aguas termales que tienen aplicaciones para la salud. 
2. Calefacción y agua caliente. 
3. Electricidad. 
4. Extracción de minerales: Se obtienen de los manantiales azufre, sal común, amoniaco, metano y ácido sulfídrico. 
5. Agricultura y acuicultura: Para invernaderos y criaderos de peces.

Ventajas:

1. Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
2. Los resuduos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón

Inconvenientes:

1. Emisión de ácido sulfídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
2. Emisión de CO₂, con aumento de efecto invernadero.
3. Contaminación de aguas proximas con sustancias como arsénico, amoniaco, etc.
4. Contaminación térmica.
5. Deterioro del paisaje.

Fuente:  http://pedroreina.net/trabalu/19981999/webitos4.htm

Nueva Zelandia a la vanguardia

Nueva Zelandia es quizá el país más experto del mundo en materia de centrales geotérmicas, debido a su topografía volcánica que hace idóneo el uso de este tipo de energía. Puso en funcionamiento la segunda central geotérmica del mundo (la primera se instaló en Italia).

El Instituto Geotérmico de Nueva Zelandia, dependiente de la Universidad de Auckland, es pionero en la investigación geotérmica y en el desarrollo de tecnología para aprovechar esa energía. Fue creado en 1978, a petición de las Naciones Unidas en el marco de su Programa de Desarrollo, ante la necesidad de un centro que pudiese formar a nuevos expertos en energía geotérmica procedentes de otros países. Otros centros similares se encuentran en Islandia, Italia y Japón.

Nueva Zelandia reposa sobre los bordes de dos placas tectónicas que se presionan la una a la otra, originando terremotos y vulcanismo. La principal región termal del país se extiende a través de la Isla del Norte, ocupando 247 Km de longitud por 59 de ancho. En ella se encuentran tres volcanes activos. Las centrales de Wairakei y Ohaaki están enclavadas en esta región.

Las centrales geotérmicas son parecidas a las térmicas. En éstas, se quema gas natural, carbón, u otro combustible, para calentar vapor y hacer que salga a chorro accionando la turbina de un generador. En las geotérmicas, el mecanismo es similar, excepto porque el vapor es suministrado por las calderas naturales volcánicas.  (Ver Modelo de Central termoeléctrica, donde la tetera se reemplaza por la fuente geotérmica directa).

 Más Información

Actualmente las plantas generadoras se emplazan en lugares donde la actividad volcánica está casi a nivel superficial: por ejemplo en Islandia. Sin embargo, los nuevos desarrollos tecnológicos están expandiendo considerablemente la factibilidad de emplazar centrales de generación geotérmica en lugares con muy baja actividad térmica superficial, es decir, aprovechando zonas más profundas pero que también poseen la energía necesaria para evaporar el agua.

Por el momento Estados Unidos, Filipinas e Italia llevan el liderazgo en el uso de centrales geotérmicas. En la zona de San Francisco, Estados Unidos, se encuentra la central mas grande del mundo llamada “The Geysers”: alcanza una producción constante de 725 Mw, suficiente para abastecer a más de 700.000 familias.

Central geotermica de ' The Geysers' en California

Sobre paises Latinoamericanos estamos estudiando a Argentina con 6 zonas grandes, bajo estudio de la Secretaria del Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación, sus 6 zonas son:

1. Copahue-Caviahue (Prov. de Neuquén): se encuentra en la etapa de desarrollo un proyecto para suministrar calefacción para la población de Caviahue utilizando el recurso de Copahue. En abril de 1988 se instaló una central geotérmica piloto de una potencia igual a 670 kw.
2. Domuyo (Prov. de Neuquén): actualmente provee en forma directa calefacción y agua caliente a un pequeño complejo turístico Villa Aguas Calientes.
3. Tuzgle (Prov. de Jujuy y Salta).
4. Río Valdez (Prov. de Tierra del Fuego): presenta buenas condiciones geotérmicas, con potencial para calefacción de edificios, suministro de agua caliente para uso doméstico, público e industrial.
5. Bahia Blanca (Prov. de Buenos Aires).
6. Caimancito – La Quinta – El Palmar (Prov. de Jujuy).

Centrak geotérmica en Copahue,  Argentina

Para más información:

• Sobre países latinoamericanos:  http://www.azulambientalistas.org/Oportunidades-de-la-energia-geotermica-en-Latinoamerica-y-el-Caribe.html

• Sobre Venezuela: http://geologiavenezolana.blogspot.com/2011/11/energia-geotermica.html

Energía producida por el mar

Actualmente, el planeta está cubierto por un 75% de agua, ese 75% siempre se mantiene en un movimiento contante debido a las mareas y la rotación de la tierra, esto puede aprovecharse para generar energía eléctrica limpia, proveniente de un recurso renovable que no produce subproductos contaminantes como gases o materiales sólidos radioactivos.

Algunas formas de extraer energía del mar son:

Se puede crear energía utilizando las mareas, a este tipo se le conoce como mareomotriz, se realiza mediante su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica; una forma energética más segura y aprovechable. Es un tipo de energía renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una penetración notable de este tipo de energía.

La energía undimotriz es aquella que es obtenida a través de la captación de la energía cinética contenida en el movimiento de las aguas de los océanos y mares. Las olas son el resultado del efecto del viento sobre la superficie del agua. Este viento se origina a partir de la principal entrada de energía del planeta: la energía del sol. La energía contenida en el movimiento oscilatorio de las aguas de los océanos es enorme. En ciertos lugares donde la actividad de las olas es abundante, la energía cinética almacenada en este movimiento supera los 70MW/km2.

Energía maremotérmica se fundamenta en el aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. El aprovechamiento de este tipo de energía requiere que el gradiente térmico sea de al menos 20º.

La Potencia Osmótica o energía azul es la energía obtenida por la diferencia en la concentración de la sal entre el agua de mar y el agua de los ríos mediante los procesos de ósmosis.

La energía eólica marina es igual que la eólica terrestre, una forma de obtener energía de la fuerza producida por el viento. La diferencia es que los aerogeneradores (molinos) están mar adentro.

Energía eólica marina

Ventajas

•         Fuente interminable de energía.
•         No contaminante.
•         Silenciosa.
•         Bajo costo de materia prima.
•         Disponible en cualquier clima y época del año.

Desventajas

•          Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.
•          Localización puntual.
•          Dependiente de la amplitud de mareas.
•         Traslado de energía muy costoso.
•          Costos de instalación altos.
•     Efecto negativo sobre la flora y la fauna.

Energía Solar

La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, que pueden transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que pueden ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad.

Importancia

En los últimos tiempos se ha comenzado a dar una mayor importancia a las Energías Limpias, siendo éstas obtenidas mediante la utilización de Recursos Renovables, generalmente provenientes de la naturaleza, que puede ser utilizada en el hogar o en cualquier instalaciones de un edificio, institución o entorno en particular.

Una de las fuentes de Energías Renovables es justamente la Energía Solar, también llamada como Energía Solar Fotovoltaica, debido a que la tecnología necesaria para poder ser utilizada es la instalación de Paneles Solares Fotovoltaicos, unas láminas de variado espesor que se encargan de capturar la Radiación Lumínica Solar y transformarla en un recurso utilizable.

Otra de las variaciones que ofrece esta tecnología es la de Energía Solar Térmica, que en lugar de capturar la Iluminación Solar, se encarga de colectar la Energía Térmica que esta fuente natural nos provee, siendo una de las más utilizadas para poder calefaccionar el Agua, utilizada por su fácil instalación tanto en hogares como en Instituciones Deportivas.

Para poder utilizar esta Fuente Energética es necesario entonces contar con un espacio para poder instalar los Paneles Solares, siendo generalmente utilizados los Techos o Terrazas, beneficiando además a un mejor aprovechamiento del espacio, aunque también se da el emplazamiento de los denominados Parques Solares, que consisten en instalaciones a gran escala y utilizados para brindarles Energía a una gran cantidad de hogares como también abastecer a ciudades enteras. La energía solar no solamente promueve importancia para el beneficio de la sociedad, sino que asimismo impulsa el cuido hacia el medio ambiente evitando el derroche de la energía eléctrica provocada por el hombre, además así incentivar y concientizar a las generaciones el cuido a nuestro planeta tierra.

Flujo Solar Anual y Consumo de energía humano
Solar	3.850.000 EJ11
Energía eólica	2.250 EJ12
Biomasa	3.000 EJ13
Uso energía primario (2005)	487 EJ14
Electricidad (2005)	56,7 EJ15

Ventajas El desarrollo de tecnologías solares limpias, baratas e inagotables supondrá un enorme beneficio a largo plazo. Aumentará la seguridad energética de los países mediante el uso de una fuente de energía local, inagotable y, aun más importante, independientemente de importaciones, aumentará la sostenibilidad reducirá la contaminación, disminuirá los costes de la mitigación del cambio climático, y evitará la subida excesiva de los precios de los combustibles fósiles. Estas ventajas son globales. De esta manera, los costes para su incentivo y desarrollo deben ser considerados inversiones; deben ser realizadas de forma sabia y deben ser ampliamente difundidas"

Desventajas Los grandes proyectos de generación de energía solar a escala comercial pueden requerir grandes cantidades de tierra. Sin embargo, un sistema para una casa habitación no tiene este problema; además que los costos iníciales de instalación de un sistema de energía solar pueden ser altos comparados con otras alternativas. Sin embargo, como se señaló en el apartado de ventajas, no existen costos posteriores, por lo que la inversión inicial se recupera rápidamente. Para algunas familias los costos iníciales pueden ser un obstáculo importante, por lo que en muchos países existen apoyos gubernamentales y esquemas de financiamiento. En algunos lugares la luz solar no tiene la intensidad o no es suficientemente constante para proporcionar un flujo de energía permanente ya que nuestro país cuenta con una excelente captación de luz solar en prácticamente todo su territorio.

Diferentes tecnologías solares

Estas tecnologías se clasifican en pasivas o activas según cómo capturan, convierten y distribuyen la energía solar.

Las tecnologías activas: incluyen el uso de paneles fotovoltaicos y colectores térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas: se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática es decir, la orientación de los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el diseño de espacios mediante ventilación natural.

Paneles solares por medio de energía fotovoltaica.

Tecnologías y usos de la energía solar.

Clasificación por tecnologías su correspondiente uso más general:

• Energía solar activa: para uso de baja temperatura (entre 35 °C y 60 °C), se utiliza en casas; de media temperatura, alcanza los 300 °C; y de alta temperatura, llega a alcanzar los 2000 °C. Esta última, se consigue al incidir los rayos solares en espejos, que van dirigidos a un reflector que lleva a los rayos a un punto concreto. También puede ser por centrales de torre y por espejos parabólicos.
• Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.
• Energía solar térmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.
• Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.
• Energía solar termoeléctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico).
• Energía solar hibrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación:
• Renovable: biomasa, energía eólica.
• No renovable: combustible fósil.
• Energía eólica solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.

Imagen del prototipo Helios, avión no tripulado de la NASA propulsado mediante energía solar fotovoltaica.

Otros usos de la energía solar y ejemplos más prácticos de sus aplicaciones:

• Huerta solar
• Central térmica solar.
• Potabilización de agua.
• Cocina solar.
• Destilación.
• Evaporación.
• Fotosíntesis.
• Secado.
• Arquitectura sostenible-
• Cubierta solar.
• Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones.
• Calentamiento de agua.
• Calefacción doméstica.
• Iluminación.
• Refrigeración.
• Aire acondicionado.
• Energía para pequeños electrodomésticos.

Energía fotovoltaica aplicada en casas.

La fuente de energía solar más desarrollada en la actualidad es la energía solar fotovoltaica Según informes de la organización ecologista Greenpeace,  la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.

JM

Solo para niños / Just for children

¿POR QUÉ ECOLOGÍA ENERGÉTICA? / WHY ECOLOGY ENERGY?

Como estudiantes de la Universidad Nacional Experimental del Táchira, UNET.- Venezuela y formándonos como ingenieros ambientales, nuestro compromiso es proporcionar información útil en cuanto a la ecología energética. Tenemos como misión principal en este blog el estudio de ahorrar y producir energía, además dar la facilidad de ver la realidad desconcertada de la humanidad en cuanto al daño ambiental que promueve el despilfarro energético.

Sabemos que la energía se refiere a un factor que utilizamos diariamente, en nuestros hogares, trabajos, y en otras actividades, el cual tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento y darle un uso industrial o económico a la energía; pero esta no es la situación principal, el problema aborda causas contaminantes por parte del mal uso de la energía eléctrica al ambiente. Sería una ventaja el que haya métodos y normas internacionales aceptadas y dedicadas para medir el daño ambiental que produce el derroche de la energía, el cual permitiría comparar de manera confiable todos los resultados.

Este medio no expone solamente el problema tratado, sino también de los diversos tipos de energías que ayudan a contribuir con la conservación de los recursos naturales del planeta, tal es el caso, de la energía más conocida como lo es la solar, y así en la búsqueda de otras energías alternativas y renovables e incluso la aplicación de nuevos métodos que originen energía y preserven los recursos naturales de nuestro hermoso planeta. No obstante, este blog pretende lograr una mejor conciencia y poner en práctica las diversas acciones que el hombre como principal responsable de los daños al ambiente debe aplicar, para el ahorro energético e incentivar a los niños a amar y proteger nuestra principal casa que es el planeta.

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¡Todos por un mundo mejor!