Modulo 5Modulo 5

Energía:Energía: Recursos, energía renovable Recursos, energía renovable

SENSIBILIZACIONSENSIBILIZACIONRECURSOS ENERGÉTICOSRECURSOS ENERGÉTICOS

 Energías no renovables

  Energías renovables

 Uso sostenible de los recursos energéticos

  ¿ Cómo se puede ahorrar energía ?

   ¿ Cómo podemos ahorrar energía en casa ?

ENERGÍAENERGÍAIntroducciónIntroducción

La energía es la La energía es la fuerza vitalfuerza vital de nuestra sociedad. de nuestra sociedad.

De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.  el funcionamiento de las fábricas, etc. 

Hace Hace poco más de un siglopoco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la maderaquemar la madera. El ingenio humano también había desarrollado . El ingenio humano también había desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba la algunas máquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulicafuerza hidráulica para para moler los cereales o preparar el hierro en las herrerías, o la moler los cereales o preparar el hierro en las herrerías, o la fuerza fuerza del vientodel viento en los barcos de vela o los molinos de viento en los barcos de vela o los molinos de viento

Pero la gran revolución vino Pero la gran revolución vino con la máquina de vaporcon la máquina de vapor, y desde , y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía de combustibles fósilescreciente consumo de energía de combustibles fósiles como el como el petróleo, carbón y gas natural. petróleo, carbón y gas natural.

Unidades de energíaUnidades de energíaLa La energía se manifiesta realizando un trabajoenergía se manifiesta realizando un trabajo. Por eso sus unidades son . Por eso sus unidades son

las mismas que las del trabajo. En el SI (Sistema Internacional de las mismas que las del trabajo. En el SI (Sistema Internacional de Unidades) la unidad de energía es el julio. Se define como el trabajo Unidades) la unidad de energía es el julio. Se define como el trabajo realizado cuando una fuerza de 1 newton desplaza su punto de realizado cuando una fuerza de 1 newton desplaza su punto de aplicación 1 metro. aplicación 1 metro.

En la vida corriente es frecuente usar En la vida corriente es frecuente usar la caloría.la caloría. 1 Kcal = 4,186 · 10 1 Kcal = 4,186 · 1033 julios. julios. Las Calorías con las que se mide el poder energético de los alimentos Las Calorías con las que se mide el poder energético de los alimentos son en realidad Kilocalorías (mil calorías). son en realidad Kilocalorías (mil calorías).

Para la energía eléctrica se usa el Para la energía eléctrica se usa el kilovatio-horakilovatio-hora. Es el trabajo que realiza . Es el trabajo que realiza una máquina cuya potencia es de 1 KW durante 1 hora. una máquina cuya potencia es de 1 KW durante 1 hora. 1 KW-h = 36·101 KW-h = 36·1055 J J

Cuando se estudian los Cuando se estudian los combustibles fósilescombustibles fósiles como fuente de energía se como fuente de energía se usan dos unidades: usan dos unidades: tec tec (tonelada equivalente de carbón): es la energía liberada por la (tonelada equivalente de carbón): es la energía liberada por la

combustión de 1 tonelada de carbón (hulla) 1 tec = 29,3 · 10combustión de 1 tonelada de carbón (hulla) 1 tec = 29,3 · 1099 J  J  teptep (tonelada equivalente de petróleo): es la energía liberada por la (tonelada equivalente de petróleo): es la energía liberada por la

combustión de 1 tonelada de crudo de petróleo. 1 tep= 41,84 · 10combustión de 1 tonelada de crudo de petróleo. 1 tep= 41,84 · 1099 J  J 

Tipos de energía que usamosTipos de energía que usamosel 99% de la energía utilizada para calentar la tierra y todos el 99% de la energía utilizada para calentar la tierra y todos

nuestros edificios proviene directamente del sol. nuestros edificios proviene directamente del sol. Sin esta entrada inagotable de energía solar, la Sin esta entrada inagotable de energía solar, la

temperatura media de la tierra sería de -240 °C y no temperatura media de la tierra sería de -240 °C y no existiría la vida tal y como la conocemos. existiría la vida tal y como la conocemos.

La energía solar también contribuye a reciclar el carbono, La energía solar también contribuye a reciclar el carbono, oxígeno, agua y otros elementos que necesitamos oxígeno, agua y otros elementos que necesitamos nosotros y los demás organismos para mantenernos nosotros y los demás organismos para mantenernos vivos y sanos. vivos y sanos.

La entrada directa de energía solar también produce varias La entrada directa de energía solar también produce varias formas de energía renovable: viento, agua que fluye y formas de energía renovable: viento, agua que fluye y caídas de agua (energía hidráulica) y biomasa (energía caídas de agua (energía hidráulica) y biomasa (energía solar convertida en energía química almacenada en los solar convertida en energía química almacenada en los enlaces químicos de los compuestos orgánicos en los enlaces químicos de los compuestos orgánicos en los árboles y otras plantas).árboles y otras plantas).

El 1% restante, la porción que nosotros generamos para El 1% restante, la porción que nosotros generamos para complementar la energía solar es energía comercial que complementar la energía solar es energía comercial que se vende en el mercado. La mayor parte de la energía se vende en el mercado. La mayor parte de la energía comercial se obtiene al extraer y quemar recursos comercial se obtiene al extraer y quemar recursos minerales obtenidos de la corteza terrestre, minerales obtenidos de la corteza terrestre, principalmente combustibles fósiles no renovablesprincipalmente combustibles fósiles no renovables

Recursos importantes de energía comercialRecursos importantes de energía comercial que se obtienen de la corteza terrestre que se obtienen de la corteza terrestre

energía geotérmica, carbón, petróleo y gas natural. La mena de uranio energía geotérmica, carbón, petróleo y gas natural. La mena de uranio también se extrae de la corteza terrestre y después se procesa para también se extrae de la corteza terrestre y después se procesa para aumentar su concentración de uranio-235, que puede usarse como aumentar su concentración de uranio-235, que puede usarse como combustible en los reactores nucleares para producir electricidad.¿combustible en los reactores nucleares para producir electricidad.¿

Utilización de las fuentes de energía comercial en Utilización de las fuentes de energía comercial en los países desarrollados y en vías de desarrollo.los países desarrollados y en vías de desarrollo.

Los países desarrollados y los que están en vías de desarrollo difieren mucho en Los países desarrollados y los que están en vías de desarrollo difieren mucho en cuanto a sus fuentes de energía y en su consumo medio de energía per cápita. cuanto a sus fuentes de energía y en su consumo medio de energía per cápita.

La fuente suplementaria de energía más importante para los países en vías de La fuente suplementaria de energía más importante para los países en vías de desarrollo es la biomasa potencialmente renovable, especialmente la leña y el desarrollo es la biomasa potencialmente renovable, especialmente la leña y el carbón hecho de leña carbón hecho de leña

(Datos del Departamento de Energía de EEUU y de British Petroleum y del Instituto Worldwatch.)(Datos del Departamento de Energía de EEUU y de British Petroleum y del Instituto Worldwatch.)

La energía comercial supone sólo un 1% de la energía que se consume en el La energía comercial supone sólo un 1% de la energía que se consume en el mundo; el otro 99% proviene del sol y no se vende en el mercado.mundo; el otro 99% proviene del sol y no se vende en el mercado.

Estados Unidos es el mayor consumidor Estados Unidos es el mayor consumidor (y derrochador) de energía del mundo(y derrochador) de energía del mundo

Con sólo el 4,6% de la Con sólo el 4,6% de la población consume el población consume el 24% de la energía 24% de la energía comercial de todo el comercial de todo el mundo; el 93% procede mundo; el 93% procede de combustibles fósiles de combustibles fósiles no renovables (85%) y no renovables (85%) y energía nuclear (8%). energía nuclear (8%).

La India, en cambio, con el La India, en cambio, con el 17% de la población, sólo 17% de la población, sólo consume un 3% consume un 3% aproximadamente de la aproximadamente de la energía comercial energía comercial mundial.mundial.

Cambios en el consumo de fuentes de energía Cambios en el consumo de fuentes de energía comercial en EEUU desde 1850, con los cambios comercial en EEUU desde 1850, con los cambios

previstos hasta 2100previstos hasta 2100

El cambio de la madera al carbón y después del carbón al petróleo y al gas natural han llevado unos 50 El cambio de la madera al carbón y después del carbón al petróleo y al gas natural han llevado unos 50 años cada uno de ellos. años cada uno de ellos.

Se espera que el petróleo a un precio razonable se agote en un plazo entre 40 a 80 años además de Se espera que el petróleo a un precio razonable se agote en un plazo entre 40 a 80 años además de que la quema de combustibles fósiles es la causa principal de polución del aire y del calentamiento que la quema de combustibles fósiles es la causa principal de polución del aire y del calentamiento previsto de la atmósfera. previsto de la atmósfera.

Por ello, se cree que deberíamos hacer un nuevo cambio en nuestros recursos energéticos a lo largo Por ello, se cree que deberíamos hacer un nuevo cambio en nuestros recursos energéticos a lo largo de los próximos 50 años. de los próximos 50 años.

Algunos creen que este cambio debería traer consigo una mejora en la eficiencia de la energía y una Algunos creen que este cambio debería traer consigo una mejora en la eficiencia de la energía y una utilización mucho mayor de la energía solar y el hidrógeno. utilización mucho mayor de la energía solar y el hidrógeno. (Datos del Departamento de Energía de EEUU.)(Datos del Departamento de Energía de EEUU.)

Flujo de energía comercial en la Flujo de energía comercial en la economía estadounidenseeconomía estadounidense

Obsérvese que sólo el 16% de la energía comercial utilizada en EEUU terminaObsérvese que sólo el 16% de la energía comercial utilizada en EEUU termina

realizando trabajo útil o convertida en derivados del petróleo; el resto, o bien se realizando trabajo útil o convertida en derivados del petróleo; el resto, o bien se desaprovecha de forma automática e inevitable debido a la segunda ley de la desaprovecha de forma automática e inevitable debido a la segunda ley de la energía (41%) o se despilfarra innecesariamente (43%).energía (41%) o se despilfarra innecesariamente (43%).

Eficiencia de la energía en algunos Eficiencia de la energía en algunos mecanismos comunes de conversión de mecanismos comunes de conversión de

energía.energía.

La eficiencia de la energía es La eficiencia de la energía es el porcentaje de energía el porcentaje de energía total de entrada que total de entrada que realiza un trabajo útil (que realiza un trabajo útil (que no se convierte en energía no se convierte en energía de baja calidad,de baja calidad,

fundamentalmente calor fundamentalmente calor inútil) en un sistema de inútil) en un sistema de conversión de energía. conversión de energía.

Rendimiento neto de dos tipos de calefacciónRendimiento neto de dos tipos de calefacción

Debido a la segunda ley de la termodinámica, a mayor Debido a la segunda ley de la termodinámica, a mayor número de etapas de un proceso de conversión de número de etapas de un proceso de conversión de energía, menor será su rendimiento neto.energía, menor será su rendimiento neto.

El 86% de la energía que se utiliza para proporcionar El 86% de la energía que se utiliza para proporcionar calefacción por medio de electricidad producida en calefacción por medio de electricidad producida en una central nuclear se desperdicia. una central nuclear se desperdicia.

Si se suma la energía adicional para manejar los Si se suma la energía adicional para manejar los residuos radiactivos y el desmantelamiento de las residuos radiactivos y el desmantelamiento de las centrales el rendimiento neto de energía de una centrales el rendimiento neto de energía de una planta nuclear es sólo del 8% (o el 92% de planta nuclear es sólo del 8% (o el 92% de despilfarro). despilfarro).

En cambio, con la calefacción pasiva solar, sólo se En cambio, con la calefacción pasiva solar, sólo se desperdicia un 10% de la energía solar entrante.desperdicia un 10% de la energía solar entrante.

Combustibles fósilesCombustibles fósiles Los combustibles fósiles son el Los combustibles fósiles son el carbón, el petróleo y el gas.carbón, el petróleo y el gas. Han sido los Han sido los protagonistas del impulso industrialprotagonistas del impulso industrial hasta nuestros días. hasta nuestros días. De ellos De ellos depende gran parte de la industria y el transportedepende gran parte de la industria y el transporte actualmente actualmente Ellos cubren casi el Ellos cubren casi el 90% de la energía comercial usada90% de la energía comercial usada en el mundo. en el mundo. Estan compuesto por restos de organismos que vivieron hace Estan compuesto por restos de organismos que vivieron hace

millones de años. millones de años. El El carbón carbón se formó a partir de plantas terrestres se formó a partir de plantas terrestres El El petróleo y el gas naturalpetróleo y el gas natural a partir de microorganismos y animales a partir de microorganismos y animales

principalmente acuáticos. principalmente acuáticos. Estos combustibles han permitido un avance sin precedentes en la Estos combustibles han permitido un avance sin precedentes en la

historia humana, pero historia humana, pero son fuentes de energía que llamamos no son fuentes de energía que llamamos no renovables.renovables.

Esto significa que cantidades que han tardado en formarse miles de Esto significa que cantidades que han tardado en formarse miles de años se consumen en minutos y años se consumen en minutos y las reservas de estos combustibles las reservas de estos combustibles van disminuyendovan disminuyendo a un ritmo creciente. a un ritmo creciente.

Además, estamos Además, estamos agotando un recurso del que se pueden obtener agotando un recurso del que se pueden obtener productos muy valiososproductos muy valiosos, como plásticos, medicinas, etc., simplemente , como plásticos, medicinas, etc., simplemente para quemarlo y obtener energía. para quemarlo y obtener energía.

El carbónEl carbón• Es un tipo de roca formada por el Es un tipo de roca formada por el elemento químico carbonoelemento químico carbono mezclado mezclado

con otras sustancias. con otras sustancias. • Es una de las Es una de las principales fuentes de energíaprincipales fuentes de energía. . • En 1990, por ejemplo, el carbón suministraba el En 1990, por ejemplo, el carbón suministraba el 27,2% de la energía 27,2% de la energía

comercial del mundo. comercial del mundo.

Formación.Formación. • El carbón se formó, principalmente, cuando los El carbón se formó, principalmente, cuando los extensos bosquesextensos bosques de de

helechos y equisetos gigantes que poblaban la Tierra hace unos 300 helechos y equisetos gigantes que poblaban la Tierra hace unos 300 millones de años, en el periodo Carbonífero de la era Paleozoica, millones de años, en el periodo Carbonífero de la era Paleozoica, morían y morían y quedaban sepultadosquedaban sepultados en los pantanos en los que vivían. en los pantanos en los que vivían.

• Al ser el terreno una mezcla de agua y barro muy Al ser el terreno una mezcla de agua y barro muy pobre en oxígenopobre en oxígeno, no , no se producía la putrefacción habitual y, poco a poco, se fueron se producía la putrefacción habitual y, poco a poco, se fueron acumulando grandes cantidades de plantas muertas acumulando grandes cantidades de plantas muertas

• Con el tiempo nuevos sedimentos cubrían la capa de plantas muertas, Con el tiempo nuevos sedimentos cubrían la capa de plantas muertas, y y por la acción combinada de la presión y la temperaturapor la acción combinada de la presión y la temperatura, la materia , la materia orgánica se fue orgánica se fue convirtiendo en carbón.convirtiendo en carbón.

Tipos de carbón Tipos de carbón • Según las presiones y temperaturas que los hayan formado Según las presiones y temperaturas que los hayan formado

distinguimos distintos tipos de carbón: turba, lignito, hulla (carbón distinguimos distintos tipos de carbón: turba, lignito, hulla (carbón bituminoso) y antracita.bituminoso) y antracita.

• Cuanto más altas son las presiones y temperaturas, se origina un Cuanto más altas son las presiones y temperaturas, se origina un carbón más compacto y rico en carbono y con mayor poder carbón más compacto y rico en carbono y con mayor poder calorífico..  calorífico.. 

• La turbaLa turba es poco rica en carbono y muy mal combustible. es poco rica en carbono y muy mal combustible. • El lignitoEl lignito viene a continuación en la escala de riqueza, pero sigue viene a continuación en la escala de riqueza, pero sigue

siendo mal combustible, aunque se usa en algunas centrales siendo mal combustible, aunque se usa en algunas centrales térmicas.térmicas.

• La hullaLa hulla es mucho más rica en carbono y tiene un alto poder es mucho más rica en carbono y tiene un alto poder calorífico por lo que es muy usada, por ejemplo en las plantas de calorífico por lo que es muy usada, por ejemplo en las plantas de producción de energía. Está impregnada de sustancias producción de energía. Está impregnada de sustancias bituminosas de cuya destilación se obtienen interesantes bituminosas de cuya destilación se obtienen interesantes hidrocarburos aromáticos y un tipo de carbón muy usado en hidrocarburos aromáticos y un tipo de carbón muy usado en siderurgia llamado siderurgia llamado coque, pero también contiene elevadas , pero también contiene elevadas cantidades de azufre que son fuente muy importante de cantidades de azufre que son fuente muy importante de contaminación del aire.contaminación del aire.

• La antracitaLa antracita es el mejor de los carbones, muy poco contaminante es el mejor de los carbones, muy poco contaminante y de alto poder calorífico.y de alto poder calorífico.

Etapas en la formación del carbón a lo Etapas en la formación del carbón a lo largo de millones de añoslargo de millones de años

Depósitos de carbónDepósitos de carbón

• Los mayores depósitos de carbón están en Los mayores depósitos de carbón están en América del Norte, Rusia y ChinaAmérica del Norte, Rusia y China, , • Con el actual ritmo de consumo se calculan Con el actual ritmo de consumo se calculan reservas de carbón para algo más de 200reservas de carbón para algo más de 200

años, aunque si se tienen en cuenta las que no son fáciles de explotar en el momento años, aunque si se tienen en cuenta las que no son fáciles de explotar en el momento actual, las reservas podrían llegar para otros mil años.actual, las reservas podrían llegar para otros mil años.

Problemas ambientales de la explotación y el uso del carbónProblemas ambientales de la explotación y el uso del carbón • La minería del carbón y su combustión La minería del carbón y su combustión causan importantes problemas ambientalescausan importantes problemas ambientales y y

tienen también tienen también consecuencias negativas para la salud humanaconsecuencias negativas para la salud humana• En el proceso de uso del carbón también se producen importantes daños ambientales En el proceso de uso del carbón también se producen importantes daños ambientales

porque al quemarlo se liberan grandes cantidades de gases responsables de efectos tan porque al quemarlo se liberan grandes cantidades de gases responsables de efectos tan nocivos como la nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero, la formación de smoglluvia ácida, el efecto invernadero, la formación de smog

El petróleo y Gas naturalEl petróleo y Gas natural• El El petróleopetróleo es un líquido formado por una mezcla de es un líquido formado por una mezcla de

hidrocarburoshidrocarburos• En las refinerías se separan distintos componentes como: En las refinerías se separan distintos componentes como:

gasolina, gasoil, fueloil y asfaltosgasolina, gasoil, fueloil y asfaltos, que son usados como , que son usados como combustibles. combustibles.

• También se preparan otros productos como: También se preparan otros productos como: plásticos, plásticos, fertilizantes, pinturas, pesticidas, medicinas y fibras fertilizantes, pinturas, pesticidas, medicinas y fibras sintéticas.sintéticas.

• El El gas naturalgas natural está formado por un pequeño grupo de está formado por un pequeño grupo de hidrocarburos como: hidrocarburos como: metanometano con una pequeña cantidad de con una pequeña cantidad de propanopropano y y butanobutano..

• El El propano y el butanopropano y el butano se separan del metano y se usan se separan del metano y se usan como combustible para cocinar y calentar, como combustible para cocinar y calentar, distribuidos en distribuidos en bombonasbombonas. .

• El El metanometano se usa como combustible tanto en viviendas se usa como combustible tanto en viviendas como en industrias y como materia prima para obtener como en industrias y como materia prima para obtener diferentes compuestos en la industria química orgánica y diferentes compuestos en la industria química orgánica y se distribuye por gaseoductos. se distribuye por gaseoductos.

Refinado del petróleoRefinado del petróleo

Los componentes se Los componentes se separan en distintos separan en distintos niveles, en función de su niveles, en función de su punto de ebullición, en punto de ebullición, en una columna de una columna de destilación gigantesca. destilación gigantesca.

Los componentes más Los componentes más volátiles, que tienen el volátiles, que tienen el punto de ebullición más punto de ebullición más bajo, se retiran en la bajo, se retiran en la parte más alta de la parte más alta de la columna.columna.

Formación del petróleo y el gas naturalFormación del petróleo y el gas natural Se forman cuando grandes cantidades de Se forman cuando grandes cantidades de microorganismos microorganismos

acuáticosacuáticos mueren y son enterrados entre los sedimentos mueren y son enterrados entre los sedimentos del fondo de estuarios y pantanos, en un del fondo de estuarios y pantanos, en un ambiente muy ambiente muy pobre en oxígenopobre en oxígeno. .

Cuando estos sedimentos son cubiertos por otros que van Cuando estos sedimentos son cubiertos por otros que van formando estratos rocosos que los recubren, formando estratos rocosos que los recubren, aumenta la aumenta la presión y la temperaturapresión y la temperatura y, en un proceso poco conocido, y, en un proceso poco conocido, se forman el petróleo y el gas natural. se forman el petróleo y el gas natural.

El El gas naturalgas natural se forma en mayor cantidad cuando las se forma en mayor cantidad cuando las temperaturas de formación son más altastemperaturas de formación son más altas. .

El El petróleo y el gaspetróleo y el gas, al ser menos densos que la roca, tienden , al ser menos densos que la roca, tienden a ascender hasta quedar atrapados debajo de rocas a ascender hasta quedar atrapados debajo de rocas impermeables, formando impermeables, formando grandes depósitosgrandes depósitos. .

La mayor parte de La mayor parte de estos combustiblesestos combustibles se encuentran en se encuentran en rocas de unos rocas de unos 200 millones de años de antigüedad200 millones de años de antigüedad como como máximo.máximo.

Tipos de crudoTipos de crudo • La palabra crudo es típica para La palabra crudo es típica para

designar al petróleo antes de su designar al petróleo antes de su refinado.  refinado. 

• La composición de los crudos es muy La composición de los crudos es muy variable dependiendo del lugar en el variable dependiendo del lugar en el que se han formado. que se han formado.

• No solo se distinguen unos crudos de No solo se distinguen unos crudos de otros por sus diferentes proporciones otros por sus diferentes proporciones en las distintas fracciones de en las distintas fracciones de hidrocarburos, sino también porque hidrocarburos, sino también porque tienen distintas proporciones de tienen distintas proporciones de azufre, nitrógeno y de las pequeñas azufre, nitrógeno y de las pequeñas cantidades de diversos metales, que cantidades de diversos metales, que tienen mucha importancia desde el tienen mucha importancia desde el punto de vista de la contaminaciónpunto de vista de la contaminación

Depósitos de petroleo y Gas naturalDepósitos de petroleo y Gas natural

• Se puede encontrar petróleo y gas natural en todos los continentes Se puede encontrar petróleo y gas natural en todos los continentes distribuidos de forma muy irregular. distribuidos de forma muy irregular.

• Enormes campos petrolíferos que contienen alrededor de la mitad del petróleo Enormes campos petrolíferos que contienen alrededor de la mitad del petróleo mundial se encuentran en el Oriente Próximo, en el Golfo de México, Mar del mundial se encuentran en el Oriente Próximo, en el Golfo de México, Mar del Norte y el Artico (tanto en Alaska como en Rusia). Norte y el Artico (tanto en Alaska como en Rusia).

• Se piensa que debe haber notables reservas en las plataformas continentales, Se piensa que debe haber notables reservas en las plataformas continentales, aunque por diversos problemas la mayoría de ellos no están todavía aunque por diversos problemas la mayoría de ellos no están todavía localizados y explotadoslocalizados y explotados

Reservas de PetróleoReservas de Petróleo• Es muy difícil estimar para cuantos años Es muy difícil estimar para cuantos años

tenemos petróleo y gas natural. tenemos petróleo y gas natural. • Es difícil hacer este cálculo porque depende de Es difícil hacer este cálculo porque depende de

muchas variables desconocidas. muchas variables desconocidas. • No sabemos cuantos depósitos nuevos se van No sabemos cuantos depósitos nuevos se van

a descubrir. a descubrir. • Tampoco cual va a ser el ritmo de consumo, Tampoco cual va a ser el ritmo de consumo,

porque es probable que cuando vayan porque es probable que cuando vayan escaseando y sus precios suban se busque con escaseando y sus precios suban se busque con más empeño otras fuentes alternativas de más empeño otras fuentes alternativas de energía y su ritmo de consumo disminuya. energía y su ritmo de consumo disminuya.

• Por esto las cifras que se suelen dar son muy Por esto las cifras que se suelen dar son muy poco fiables. poco fiables.

• En 1970 había reservas conocidas de petróleo En 1970 había reservas conocidas de petróleo para unos 30 años (hasta el año 2000) y de gas para unos 30 años (hasta el año 2000) y de gas natural para unos 40 años. natural para unos 40 años.

• En cambio en 1990 había suficientes depósitos En cambio en 1990 había suficientes depósitos localizados de petróleo para otros 40 años localizados de petróleo para otros 40 años (hasta el 2030) y de gas natural para unos 60 (hasta el 2030) y de gas natural para unos 60 años; es decir, en estos años se ha descubierto años; es decir, en estos años se ha descubierto más de lo que se ha consumido.más de lo que se ha consumido.

• Por todo esto se puede decir que hay reservas Por todo esto se puede decir que hay reservas para un tiempo comprendido entre varias para un tiempo comprendido entre varias decenas y unos 100 años.decenas y unos 100 años.

Problemas ambientales en el uso del Problemas ambientales en el uso del petróleo y el gas naturalpetróleo y el gas natural

Estos combustibles Estos combustibles causan contaminacióncausan contaminación tanto al usarlos como al tanto al usarlos como al producirlos y transportarlos.  producirlos y transportarlos. 

Uno de los problemas más estudiados en la actualidad es el que surge Uno de los problemas más estudiados en la actualidad es el que surge de la de la inmensa cantidad de COinmensa cantidad de CO22 que estamos emitiendo a la atmósfera que estamos emitiendo a la atmósfera

al quemar los combustibles fósiles. al quemar los combustibles fósiles.

El COEl CO22 tiene un importante tiene un importante efecto invernaderoefecto invernadero y se podría estar y se podría estar

provocando un provocando un calentamiento global de todo el planetacalentamiento global de todo el planeta con cambios con cambios en el clima que podrían ser catastróficos. en el clima que podrían ser catastróficos.

Otro impacto negativo asociado a la quema de petróleo y gas natural Otro impacto negativo asociado a la quema de petróleo y gas natural es la es la lluvia ácidalluvia ácida, en este caso no tanto por la producción de óxidos de , en este caso no tanto por la producción de óxidos de azufre, como en el caso del carbón, sino sobre todo azufre, como en el caso del carbón, sino sobre todo por la producción por la producción de óxidos de nitrógeno. de óxidos de nitrógeno.

Los daños derivados de la producción y el transporte se producen Los daños derivados de la producción y el transporte se producen sobre todo por sobre todo por los vertidos de petróleolos vertidos de petróleo, accidentales o no, y por el , accidentales o no, y por el trabajo en las refinerías.  trabajo en las refinerías. 

Emisiones de dióxido de carbonoEmisiones de dióxido de carbono

Emisiones de dióxido de carbono por unidad de energía Emisiones de dióxido de carbono por unidad de energía producida por varios combustibles, expresadas en producida por varios combustibles, expresadas en

porcentajes de las emisiones producidas por el carbón.porcentajes de las emisiones producidas por el carbón.

Energía nuclearEnergía nuclear Procede de Procede de reacciones de fisión o fusiónreacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan de átomos en las que se liberan

gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad. gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad. En En 19561956 se puso en marcha, en Inglaterra, la se puso en marcha, en Inglaterra, la primera planta nuclearprimera planta nuclear

generadora de electricidad para uso comercial. generadora de electricidad para uso comercial. En En 19901990 había había 420 reactores420 reactores nucleares comerciales nucleares comerciales en 25 paísesen 25 países que que

producían el 17% de la electricidad del mundo. producían el 17% de la electricidad del mundo. En los años cincuenta y sesenta esta forma de generar energía En los años cincuenta y sesenta esta forma de generar energía fue acogida fue acogida

con entusiasmocon entusiasmo, dado el poco combustible que consumía (con un solo kilo de , dado el poco combustible que consumía (con un solo kilo de uranio se podía producir tanta energía como con 1000 toneladas de carbón).uranio se podía producir tanta energía como con 1000 toneladas de carbón).

Pero ya en la Pero ya en la década de los 70 y especialmente en la de los 80década de los 70 y especialmente en la de los 80 cada vez hubo cada vez hubo más voces que alertaron sobre más voces que alertaron sobre los peligros de la radiaciónlos peligros de la radiación, sobre todo en caso , sobre todo en caso de de accidentes.accidentes.

El El riesgo de accidenteriesgo de accidente grave en una central nuclear bien construida y grave en una central nuclear bien construida y manejada es muy bajo, pero algunos de estos accidentes, especialmente el de manejada es muy bajo, pero algunos de estos accidentes, especialmente el de Chernobyl (1986)Chernobyl (1986) que sucedió en una central de la URSS construida con muy que sucedió en una central de la URSS construida con muy deficientes medidas de seguridad y sometida a grandes riesgos de deficientes medidas de seguridad y sometida a grandes riesgos de funcionamiento, han hecho que en muchos países la opinión pública funcionamiento, han hecho que en muchos países la opinión pública mayoritariamente se haya mayoritariamente se haya opuesto a la continuación o ampliación de los opuesto a la continuación o ampliación de los programas nucleares. programas nucleares.

Además ha surgido Además ha surgido otro problemaotro problema de difícil solución: el del de difícil solución: el del almacenamiento almacenamiento de los de los residuos nuclearesresiduos nucleares de alta actividad.  de alta actividad. 

Obtención de energía por fisión nuclear Obtención de energía por fisión nuclear convencionalconvencional

El sistema por El sistema por fisión nuclearfisión nuclear es el más usado para generar energía nuclear y es el más usado para generar energía nuclear y utiliza el uranio como combustible. utiliza el uranio como combustible.

Se usa el isótopo 235 del uranio que es Se usa el isótopo 235 del uranio que es sometido a fisión nuclearsometido a fisión nuclear en los en los reactores. reactores.

En este proceso el núcleo del átomo de uranio (U-235) es bombardeado por En este proceso el núcleo del átomo de uranio (U-235) es bombardeado por neutrones y se rompe originando dos átomos de un tamaño aproximadamente neutrones y se rompe originando dos átomos de un tamaño aproximadamente igual a la mitad del átomo de uranio, liberándose dos o tres neutrones que igual a la mitad del átomo de uranio, liberándose dos o tres neutrones que inciden sobre átomos de U-235 vecinos, que vuelven a romperse, originándose inciden sobre átomos de U-235 vecinos, que vuelven a romperse, originándose una una reacción en cadenareacción en cadena. .

La La fisiónfisión controlada del U-235 controlada del U-235 libera una gran cantidad de energíalibera una gran cantidad de energía que se usa que se usa en la planta nuclear para en la planta nuclear para convertir agua en vaporconvertir agua en vapor. .

Con este vapor se mueve una turbina que Con este vapor se mueve una turbina que genera electricidadgenera electricidad. . El mineral de uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades limitadas. Es El mineral de uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades limitadas. Es

por tanto un por tanto un recurso no renovablerecurso no renovable. Suele hallarse casi siempre junto a rocas . Suele hallarse casi siempre junto a rocas sedimentarias. sedimentarias.

Hay Hay depósitos importantesdepósitos importantes de este mineral en Norteamérica (27,4% de las de este mineral en Norteamérica (27,4% de las reservas mundiales), Africa (33%) y Australia (22,5%).  reservas mundiales), Africa (33%) y Australia (22,5%). 

El mineral del uranio contiene El mineral del uranio contiene tres isótopostres isótopos: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) y U-: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) y U-234 (menos que el 0,01%).234 (menos que el 0,01%).

Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el mineral Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el mineral debe debe ser enriquecidoser enriquecido (purificado y refinado), hasta aumentar la concentración de U- (purificado y refinado), hasta aumentar la concentración de U-235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción. 235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción.

reacción nuclear en cadenareacción nuclear en cadena Una Una reacción nuclearreacción nuclear en en

cadena iniciada por cadena iniciada por un un neutrónneutrón que que desencadena la desencadena la fisiónfisión en un único núcleo de en un único núcleo de uranio-235.uranio-235.

Esta figura muestra Esta figura muestra solamente algunos de los solamente algunos de los billones de fisiones que se billones de fisiones que se producen cuando un único producen cuando un único núcleo de uranio-235 es núcleo de uranio-235 es partido dentro de una masa partido dentro de una masa crítica de núcleos de uranio-crítica de núcleos de uranio-235. 235.

Los elementos Los elementos krypton (Kr) krypton (Kr) y bario (Ba),y bario (Ba), que se que se muestran aquí como muestran aquí como fragmentos de la fisiónfragmentos de la fisión, son , son sólo dos de una gran sólo dos de una gran cantidad de posibilidades.cantidad de posibilidades.

Producción de electricidad en la central Producción de electricidad en la central nuclearnuclear

Una central nuclear tiene cuatro partesUna central nuclear tiene cuatro partes: : 

1.1. El El reactorreactor en el que se produce la fisión en el que se produce la fisión 2.2. El El generador de vaporgenerador de vapor en el que el calor producido por la fisión se usa para en el que el calor producido por la fisión se usa para

hacer hervir agua hacer hervir agua 3.3. La La turbinaturbina que produce electricidad con la energía contenida en el vapor que produce electricidad con la energía contenida en el vapor 4.4. El El condensadorcondensador en el cual se enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida. en el cual se enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida.

Medidas de seguridadMedidas de seguridad

En las centrales nucleares habituales el núcleo del reactor está colocado dentro En las centrales nucleares habituales el núcleo del reactor está colocado dentro de una vasija gigantesca de acero diseñada para que si ocurre un accidente no de una vasija gigantesca de acero diseñada para que si ocurre un accidente no salga radiación al ambiente. salga radiación al ambiente.

Esta vasija junto con el generador de vapor están colocados en un edificio Esta vasija junto con el generador de vapor están colocados en un edificio construido con grandes medidas de seguridad con paredes de hormigón construido con grandes medidas de seguridad con paredes de hormigón armado de uno a dos metros de espesor diseñadas para soportar terremotos, armado de uno a dos metros de espesor diseñadas para soportar terremotos, huracanes y hasta colisiones de aviones que chocaran contra él.huracanes y hasta colisiones de aviones que chocaran contra él.

Repercusiones ambientales de la energía nuclearRepercusiones ambientales de la energía nuclear

Una de las ventajas que los defensores de la Una de las ventajas que los defensores de la energía nuclear le encuentran es que es energía nuclear le encuentran es que es mucho menos contaminante que los mucho menos contaminante que los combustibles fósiles.combustibles fósiles.

Comparativamente las centrales nucleares Comparativamente las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera. atmósfera.

Los que se oponen a la energía nuclear Los que se oponen a la energía nuclear argumentan que el hecho de que el carbón argumentan que el hecho de que el carbón y, en menor medida el petróleo y el gas, y, en menor medida el petróleo y el gas, sean sucios no es un dato a favor de las sean sucios no es un dato a favor de las centrales nucleares. centrales nucleares.

Que lo que hay que lograr es que se Que lo que hay que lograr es que se disminuyan las emisiones procedentes de disminuyan las emisiones procedentes de las centrales que usan carbón y otros las centrales que usan carbón y otros combustibles fósiles, lo que combustibles fósiles, lo que tecnológicamente es posible, aunque tecnológicamente es posible, aunque encarece la producción de electricidad.encarece la producción de electricidad.

Problemas de contaminación radiactivaProblemas de contaminación radiactiva En una central nuclear que En una central nuclear que funciona correctamentefunciona correctamente la la

liberación de liberación de radiactividad es mínimaradiactividad es mínima y y perfectamente tolerable ya que entra en los márgenes perfectamente tolerable ya que entra en los márgenes de radiación natural que habitualmente hay en la de radiación natural que habitualmente hay en la biosfera. biosfera.

El El problemaproblema ha surgido ha surgido cuando han ocurrido accidentescuando han ocurrido accidentes en algunas de las más de 400 centrales nucleares que en algunas de las más de 400 centrales nucleares que hay en funcionamiento. hay en funcionamiento.

Una planta nuclear típica no puede explotar como si Una planta nuclear típica no puede explotar como si fuera una bomba atómica, pero cuando fuera una bomba atómica, pero cuando por un por un accidenteaccidente se producen grandes temperaturas en el se producen grandes temperaturas en el reactor, el metal que envuelve al uranio se funde y reactor, el metal que envuelve al uranio se funde y se se escapan radiaciones. escapan radiaciones.

También También puede escaparpuede escapar, por accidente, el , por accidente, el agua del agua del circuito primariocircuito primario, que está contenida en el reactor y , que está contenida en el reactor y es radiactivaes radiactiva, a la atmósfera.  , a la atmósfera. 

La La probabilidadprobabilidad de que ocurran estos accidentes es muy de que ocurran estos accidentes es muy baja,baja, pero cuando suceden sus consecuencias son pero cuando suceden sus consecuencias son muy graves, porque la radiactividad produce graves muy graves, porque la radiactividad produce graves daños.daños.

Y, de hecho Y, de hecho ha habido accidentes gravesha habido accidentes graves. Dos han sido . Dos han sido más recientes y conocidos. El de más recientes y conocidos. El de Three Mile Island, Three Mile Island, en Estados Unidos, y el de Chernobylen Estados Unidos, y el de Chernobyl, en la antigua , en la antigua URSS.URSS.

Accidente en la central nuclear de ChernobylAccidente en la central nuclear de Chernobyl

En la antigua Unión Soviética, tuvo lugar, el 26 de abril de 1986,En la antigua Unión Soviética, tuvo lugar, el 26 de abril de 1986,Ha sido el peor accidente ocurrido en una planta nuclear.Ha sido el peor accidente ocurrido en una planta nuclear. Explosiones en uno de los reactores nucleares arrojaron grandes cantidades de Explosiones en uno de los reactores nucleares arrojaron grandes cantidades de

material radiactivo a la atmósfera. material radiactivo a la atmósfera. Esta radiación afectó grandes extensiones del Hemisferio Norte. Esta radiación afectó grandes extensiones del Hemisferio Norte. Muchas personas sufrieron gravísimas exposiciones a la radiactividad y muchos Muchas personas sufrieron gravísimas exposiciones a la radiactividad y muchos

murieron y morirán. murieron y morirán. Mas de 300 000 personas fueron evacuadas de los alrededores de la central. Mas de 300 000 personas fueron evacuadas de los alrededores de la central.

Almacenamiento de los residuos radiactivosAlmacenamiento de los residuos radiactivos Con los adelantos tecnológicos y la Con los adelantos tecnológicos y la

experiencia en el uso de las experiencia en el uso de las centrales nucleares, la seguridad centrales nucleares, la seguridad es cada vez mayor, pero un es cada vez mayor, pero un problema de muy difícil soluciónproblema de muy difícil solución permanece: permanece: el almacenamiento a el almacenamiento a largo plazo de los residuos largo plazo de los residuos radiactivosradiactivos que se generan en las que se generan en las centrales, bien sea en el centrales, bien sea en el funcionamiento habitual o en el funcionamiento habitual o en el desmantelamientodesmantelamiento, cuando la , cuando la central ya ha cumplido su ciclo central ya ha cumplido su ciclo de vida y debe ser cerrada.de vida y debe ser cerrada.

Los países del Norte, que desarrollaron inicialmente la energía nuclear con Los países del Norte, que desarrollaron inicialmente la energía nuclear con fines bélicos, eligieron el mar para desprenderse de los residuos nucleares. fines bélicos, eligieron el mar para desprenderse de los residuos nucleares. Según datos de la Agencia Ambiental de los Según datos de la Agencia Ambiental de los Estados UnidosEstados Unidos, este país arrojó , este país arrojó oficialmente unos oficialmente unos 75.000 barriles con residuos radioactivos al Océano 75.000 barriles con residuos radioactivos al Océano AtlánticoAtlántico entre 1950 y 1970. entre 1950 y 1970. Inglaterra Inglaterra por su parte por su parte volcó 58.000 volcó 58.000 contenedores en el Canal de la Mancha y el Golfo de Vizcayacontenedores en el Canal de la Mancha y el Golfo de Vizcaya entre 1949 y entre 1949 y 1966. La aparición de altos contenidos de plutonio y cesio en muestras de 1966. La aparición de altos contenidos de plutonio y cesio en muestras de fondo marino, y las reiteradas denuncias de organizaciones ecologistas fondo marino, y las reiteradas denuncias de organizaciones ecologistas internacionales, forzaron a la búsqueda de otras alternativas como la internacionales, forzaron a la búsqueda de otras alternativas como la construcción de basureros nuclearesconstrucción de basureros nucleares

Fusión nuclearFusión nuclear

Se obtiene cuando Se obtiene cuando dos núcleos atómicosdos núcleos atómicos (por ejemplo hidrógeno) (por ejemplo hidrógeno) se unense unen para formar uno para formar uno mayor (por ejemplo helio). Este tipo de reacciones son las que se están produciendo en el mayor (por ejemplo helio). Este tipo de reacciones son las que se están produciendo en el sol y en el resto de las estrellas, emitiendo gigantescas cantidades de energía.  sol y en el resto de las estrellas, emitiendo gigantescas cantidades de energía. 

Muchas personas que apoyan la energía nuclear ven en este proceso la solución al problema Muchas personas que apoyan la energía nuclear ven en este proceso la solución al problema de la energía, pues el de la energía, pues el combustible que requiere es el hidrógenocombustible que requiere es el hidrógeno, que es muy abundante. , que es muy abundante. Además es un proceso que, en principio, Además es un proceso que, en principio, produce muy escasa contaminación radiactiva.  produce muy escasa contaminación radiactiva. 

La principal dificultad es que estas reacciones son muy dificiles de controlar porque La principal dificultad es que estas reacciones son muy dificiles de controlar porque se se necesitan temperaturas de decenas de millones de grados centígradosnecesitan temperaturas de decenas de millones de grados centígrados para inducir la fusión para inducir la fusión y todavía, a pesar de que se está investigando con mucho interés, no hay reactores de fusión y todavía, a pesar de que se está investigando con mucho interés, no hay reactores de fusión trabajando en ningún sitio.  trabajando en ningún sitio. 

Energía alternativaEnergía alternativa Es aquélla que se busca para Es aquélla que se busca para suplir a las energías actualessuplir a las energías actuales, en razón , en razón

de su menor efecto contaminante y de su capacidad de renovarse. de su menor efecto contaminante y de su capacidad de renovarse. El término se gesta, de la mano de científicos y movimientos El término se gesta, de la mano de científicos y movimientos

ecologistas y sociales, con el propósito de proponer ecologistas y sociales, con el propósito de proponer un modelo un modelo energético alternativoenergético alternativo al imperante en la actualidad. al imperante en la actualidad.

Dicho modelo energético, Dicho modelo energético, se basa en las siguientes premisasse basa en las siguientes premisas: : – El uso de fuentes de El uso de fuentes de energía renovablesenergía renovables, ya que las fuentes , ya que las fuentes fósiles fósiles

actualmente explotadas, actualmente explotadas, terminarán agotándoseterminarán agotándose, según los pronósticos , según los pronósticos actuales en el transcurso de este siglo XXI. actuales en el transcurso de este siglo XXI.

– El uso de El uso de fuentes limpiasfuentes limpias, abandonando los procesos de combustión , abandonando los procesos de combustión convencionales y la fisión nuclear. convencionales y la fisión nuclear.

– La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa alternativa el fomento del autoconsumoel fomento del autoconsumo, que evite en la medida de lo , que evite en la medida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación y posible la construcción de grandes infraestructuras de generación y distribución de energía eléctrica. distribución de energía eléctrica.

– La La disminución de la demanda energéticadisminución de la demanda energética, mediante la mejora del , mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.) etc.)

Este modelo, Este modelo, se enmarca dentrose enmarca dentro de una estrategia de mayor calado, de una estrategia de mayor calado, denominada denominada Desarrollo sostenible. Desarrollo sostenible.

Energías renovables:Energías renovables:

Energía solarEnergía solar

Energía eólica Energía eólica

Energía hidráulicaEnergía hidráulica

Energía mareomotriz Energía mareomotriz

Energía geotérmicaEnergía geotérmica

Energía de biomasaEnergía de biomasa

Energía de residuos sólidos urbanosEnergía de residuos sólidos urbanos

Energía solarEnergía solarLa energía que procede del sol La energía que procede del sol

es fuente directa o indirecta es fuente directa o indirecta de casi toda la energíade casi toda la energía que que usamos.usamos.

Los Los combustibles fósilescombustibles fósiles existen gracias a la existen gracias a la fotosíntesis que convirtió la fotosíntesis que convirtió la radiación solar en las plantas radiación solar en las plantas y animales de las que se y animales de las que se formaron el carbón, gas y formaron el carbón, gas y petróleo. petróleo.

El El ciclo del aguaciclo del agua que nos permite obtener energía hidroeléctrica es que nos permite obtener energía hidroeléctrica es movido por la energía solar que evapora el agua, forma nubes y las movido por la energía solar que evapora el agua, forma nubes y las lleva tierra adentro donde caerá en forma de lluvia o nieve. lleva tierra adentro donde caerá en forma de lluvia o nieve.

El El vientoviento también se forma cuando unas zonas de la atmósfera son también se forma cuando unas zonas de la atmósfera son calentadas por el sol en mayor medida que otras. calentadas por el sol en mayor medida que otras.

El El aprovechamiento directoaprovechamiento directo de la energía del sol se hace de diferentes de la energía del sol se hace de diferentes formas formas

SolSolEl Sol es una El Sol es una estrellaestrella. Está cerca de la . Está cerca de la

TierraTierra, a la que proporciona la luz, el , a la que proporciona la luz, el calor y las radiaciones necesarias para la calor y las radiaciones necesarias para la vidavida. .

En comparación con las que existen en el En comparación con las que existen en el universo es una universo es una estrella de tamaño estrella de tamaño mediano. mediano.

El Sol se formó hace unos 4.500 millones de El Sol se formó hace unos 4.500 millones de años y al final de su vida, años y al final de su vida, en unos 5.000 en unos 5.000 millones de años, se apagarámillones de años, se apagará. .

En nuestro En nuestro Sistema SolarSistema Solar sólo hay una sólo hay una estrella que es el Sol, y alrededor del estrella que es el Sol, y alrededor del cual orbitan todos sus cual orbitan todos sus planetasplanetas. .

El término Sol también se usa de manera El término Sol también se usa de manera genérica, sobre todo en la literatura, para genérica, sobre todo en la literatura, para referirse a la estrella o estrellas alrededor referirse a la estrella o estrellas alrededor de las cuales orbitan planetas. de las cuales orbitan planetas.

Aprovechamiento de la Radiación solarAprovechamiento de la Radiación solar

El El efecto térmicoefecto térmico producido por la producido por la energía solar hace posible que el energía solar hace posible que el hombre lo utilice directamente hombre lo utilice directamente mediante determinados mediante determinados dispositivos artificiales para dispositivos artificiales para concentrarlo y hacerlo más concentrarlo y hacerlo más intenso, transfiriéndolo a otros intenso, transfiriéndolo a otros fluidos que le interesen.fluidos que le interesen.

Adicionalmente el sol produce un Adicionalmente el sol produce un efecto luminosoefecto luminoso, y también el , y también el hombre ha aprendido a hombre ha aprendido a aprovecharla para producir aprovecharla para producir energía eléctrica.energía eléctrica.

Energía solarEnergía solar Se obtiene directamente del Sol. Se obtiene directamente del Sol. La radiación solar incidente en la tierra puede La radiación solar incidente en la tierra puede

aprovecharse por su capacidad para aprovecharse por su capacidad para calentar calentar directamente o a través dispositivos ópticosdirectamente o a través dispositivos ópticos o de o de otro tipo. otro tipo.

La radiación tiene un La radiación tiene un valor de potencia que varíavalor de potencia que varía según el momento del día, las condiciones según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. atmosféricas que la amortiguan y la latitud.

Se puede asumir que en buenas condiciones de Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es superior a los irradiación el valor es superior a los 1000 W / m2 a 1000 W / m2 a nivel de la superficie terrestre. nivel de la superficie terrestre.

La radiación es aprovechable en sus La radiación es aprovechable en sus componentes componentes directa y difusadirecta y difusa, o en la suma de ambas. , o en la suma de ambas.

La La radiación directaradiación directa es la que llega directamente es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. intermedias.

La La difusadifusa es aquella que está presente en la es aquella que está presente en la atmósfera gracias a los múltiples fenómenos de atmósfera gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar de las nubes, y el resto reflexión y refracción solar de las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres.de elementos atmosféricos y terrestres.

La La radiación directa es direccional y puede radiación directa es direccional y puede reflejarse y concentrarse,reflejarse y concentrarse, mientras que la difusa mientras que la difusa no, pues es omnidireccional. no, pues es omnidireccional.

LA ENERGÍA SOLARLA ENERGÍA SOLAR  

Como rasgos generales podemos decir Como rasgos generales podemos decir que la energía solar es que la energía solar es

- De - De elevada calidad elevada calidad energéticaenergética. .

- De pequeño o - De pequeño o nulo impacto nulo impacto ecológicoecológico. .

- - InagotableInagotable a escala humana. a escala humana. Sin embargo existen algunos Sin embargo existen algunos problemasproblemas a a

la hora de su aprovechamiento: la hora de su aprovechamiento: - La energía llega a la Tierra de - La energía llega a la Tierra de

manera manera dispersa y dispersa y semialeatoriasemialeatoria, ,

- - - Esta sometida a ciclos - Esta sometida a ciclos día-día-nochenoche y estacionales y estacionales invierno-veranoinvierno-verano. .

Dicho aprovechamiento puede hacerse de Dicho aprovechamiento puede hacerse de dos maneras: dos maneras:

- Por - Por captación térmicacaptación térmica y y - Por - Por captación fotónicacaptación fotónica. .

                                                        

      Estación de radioenlace Madrid-Sevilla

Aprovechamiento por captación térmicaAprovechamiento por captación térmicaLa energía solar al ser La energía solar al ser interceptada por una superficie absorbenteinterceptada por una superficie absorbente se degrada se degrada

apareciendo apareciendo un efecto térmicoun efecto térmico. . Esto se puede conseguir: Esto se puede conseguir:

de de forma pasivaforma pasiva: sin utilizar elementos mecánicos o : sin utilizar elementos mecánicos o de de forma activaforma activa: utilizando elementos mecánicos : utilizando elementos mecánicos

Un Sistema PasivoUn Sistema Pasivo: capta directamente la luz solar dentro de una estructura: capta directamente la luz solar dentro de una estructura

Un Sistema ActivoUn Sistema Activo: unos colectores absorven energía solar y un ventilador o una bomba : unos colectores absorven energía solar y un ventilador o una bomba suministran parte de la calefacción o agua caliente de un edificiosuministran parte de la calefacción o agua caliente de un edificio

Calentamiento directo de locales por el solCalentamiento directo de locales por el sol

En invernaderos, viviendas y otros locales, se aprovecha el sol para En invernaderos, viviendas y otros locales, se aprovecha el sol para calentar el calentar el ambienteambiente..

Algunos diseños arquitectónicos Algunos diseños arquitectónicos buscan aprovechar al máximo este efecto y buscan aprovechar al máximo este efecto y controlarlocontrolarlo para poder restringir el uso de calefacción o de aire para poder restringir el uso de calefacción o de aire acondicionado. acondicionado. 

  

Aprovechamiento por captación fotónicaAprovechamiento por captación fotónica

La radiación solar puede ser empleada de La radiación solar puede ser empleada de forma energética directa, utilizando la forma energética directa, utilizando la energía de los fotones mediante el energía de los fotones mediante el efecto fotoeléctrico y que origina la efecto fotoeléctrico y que origina la energía fotovoltaica. energía fotovoltaica.

Mediante el efecto fotoeléctrico la energía Mediante el efecto fotoeléctrico la energía de los fotones se aprovecha para de los fotones se aprovecha para producir electricidad. producir electricidad.

Una de las variantes del fenómeno Una de las variantes del fenómeno fotoeléctrico es el efecto fotovoltaico.fotoeléctrico es el efecto fotovoltaico.

Energía solar térmicaEnergía solar térmicaEs la utilización de la radiación solar Es la utilización de la radiación solar para calentar el aguapara calentar el agua a a

temperaturas medias temperaturas medias (u otros fluidos), destinada a uso como agua (u otros fluidos), destinada a uso como agua caliente sanitaria o calefacción. caliente sanitaria o calefacción.

También puede emplearse También puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeraciónpara alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para acondicionar el aire. acondicionar el aire.

Una instalación de energía solar térmica consta de Una instalación de energía solar térmica consta de un conjunto de placasun conjunto de placas, , por las que discurren unos tubos que se exponen de esta forma a la por las que discurren unos tubos que se exponen de esta forma a la radiación solar. radiación solar.

Las Las características constructivascaracterísticas constructivas responden a la minimización de las responden a la minimización de las pérdidas de energía una vez calentado el fluido que transcurre por los pérdidas de energía una vez calentado el fluido que transcurre por los tubos, por lo que se encuentran aislamientos a la tubos, por lo que se encuentran aislamientos a la conducciónconducción (vacío u (vacío u otros) y a la otros) y a la reirradiaciónreirradiación de baja temperatura. de baja temperatura.

El circuito se completa con un sistema deEl circuito se completa con un sistema de bombeo bombeo natural o forzado, y natural o forzado, y almacenajealmacenaje para desacoplar el consumo a la producción y para desacoplar el consumo a la producción y generar generar inercia térmicainercia térmica en el sistema, y los en el sistema, y los mecanismos de control y mecanismos de control y conducciónconducción necesarios. necesarios.

En ocasiones se utiliza además una En ocasiones se utiliza además una calderacaldera de combustible fósil o de de combustible fósil o de calentamiento eléctrico calentamiento eléctrico para suplementarpara suplementar la acción del sol. la acción del sol.

Además de su uso como agua caliente sanitaria, calefacción y Además de su uso como agua caliente sanitaria, calefacción y refrigeración , tambien se usa para para el calentamiento de piscinasrefrigeración , tambien se usa para para el calentamiento de piscinas

Acumulación del calor solarAcumulación del calor solar

Se hace con paneles o estructuras especiales colocadas en Se hace con paneles o estructuras especiales colocadas en lugares expuestos al sol, como los tejados de las lugares expuestos al sol, como los tejados de las viviendas, en los que se calienta algún fluido viviendas, en los que se calienta algún fluido almacenando el calor en depósitos. almacenando el calor en depósitos.

Se usa, sobre todo, para calentar agua y puede suponer un Se usa, sobre todo, para calentar agua y puede suponer un importante ahorro energético si tenemos en cuenta que importante ahorro energético si tenemos en cuenta que en un país desarrollado más del 5% de la energía en un país desarrollado más del 5% de la energía consumida se usa para calentar agua. consumida se usa para calentar agua.

Campo de aplicación del calentador solarCampo de aplicación del calentador solar

RESIDENCIALRESIDENCIAL.- Baño, Jacuzzi, Cocina, Lavadoras .- Baño, Jacuzzi, Cocina, Lavadoras Automáticas, Albercas, etc.Automáticas, Albercas, etc.

COMERCIALCOMERCIAL.- Hoteles, Restaurantes, Tintorerías, Estéticas, .- Hoteles, Restaurantes, Tintorerías, Estéticas, Deportivos, Baños Públicos, etc.Deportivos, Baños Públicos, etc.

INDUSTRIALINDUSTRIAL.- Desengrase, Teñido, Generación de vapor..- Desengrase, Teñido, Generación de vapor.

Ventajas del calentador solar de aguaVentajas del calentador solar de agua

Proporcionan agua caliente segura y confiable durante las 24 horas del díaProporcionan agua caliente segura y confiable durante las 24 horas del día Alcanza temperaturas en piscinas 30°C, en duchas 60°C, Industrial hasta 90°C.Alcanza temperaturas en piscinas 30°C, en duchas 60°C, Industrial hasta 90°C. Sin riesgo de explosión.Sin riesgo de explosión. Elimina problemas de abastecimiento continuo de gas.Elimina problemas de abastecimiento continuo de gas. No requiere de mantenimiento.No requiere de mantenimiento. No contiene partes mecánicas ni eléctricas que se desgasten y por lo tanto no No contiene partes mecánicas ni eléctricas que se desgasten y por lo tanto no

requiere de ningún tipo de refacciones.requiere de ningún tipo de refacciones. Fácil instalación, se colocan en la azotea para aprovechar áreas muertas.Fácil instalación, se colocan en la azotea para aprovechar áreas muertas. Es una tecnología a favor del medio ambiente.Es una tecnología a favor del medio ambiente. Económico. Un sistema al alcance de las personas.Económico. Un sistema al alcance de las personas. Confortable. Solo abrir la llave y el agua caliente estará disponible en el acto.Confortable. Solo abrir la llave y el agua caliente estará disponible en el acto. Se recupera la inversión en 1 o 2 años por ahorro en el consumo de gas.Se recupera la inversión en 1 o 2 años por ahorro en el consumo de gas. La vida útil de estos colectores es de hasta 20 años.La vida útil de estos colectores es de hasta 20 años.

Generación de electricidadGeneración de electricidadSe puede generar electricidad a partir de la energía solar Se puede generar electricidad a partir de la energía solar

por varios procedimientos. por varios procedimientos.

En el sistema termalEn el sistema termal la energía solar se usa para la energía solar se usa para convertir agua en vapor en dispositivos especiales. convertir agua en vapor en dispositivos especiales.

En algunos casos se usan espejos cóncavos que En algunos casos se usan espejos cóncavos que concentran el calor sobre tubos que contienen aceite. concentran el calor sobre tubos que contienen aceite.

El aceite alcanza temperaturas de varios cientos de grados El aceite alcanza temperaturas de varios cientos de grados y con él se calienta agua hasta ebullición. y con él se calienta agua hasta ebullición.

Con el vapor se genera electricidad en turbinas clásicas. Con el vapor se genera electricidad en turbinas clásicas.

Con algunos dispositivos de estos se consiguen Con algunos dispositivos de estos se consiguen rendimientos de conversión en energía eléctrica del rendimientos de conversión en energía eléctrica del orden del 20% de la energía calorífica que llega a los orden del 20% de la energía calorífica que llega a los colectores colectores

La luz del sol se puede convertir La luz del sol se puede convertir directamente en electricidaddirectamente en electricidad

Usan el Usan el efecto fotoeléctricoefecto fotoeléctrico. .

Las Las células fotovoltaicascélulas fotovoltaicas no tienen rendimientos muy altos. no tienen rendimientos muy altos.

La La eficiencia mediaeficiencia media en la actualidad es de un en la actualidad es de un 10 a un 15%,10 a un 15%, aunque algunos prototipos experimentales logran aunque algunos prototipos experimentales logran eficiencias de eficiencias de hasta el 30%. hasta el 30%. Por esto Por esto se necesitan grandes se necesitan grandes extensionesextensiones si se quiere producir energía en grandes si se quiere producir energía en grandes cantidades.  cantidades. 

Fotones con energía suficiente

Fotones con energía insuficiente

Problemas y soluciones de la conversión de Problemas y soluciones de la conversión de energía solar en eléctricaenergía solar en eléctrica

Uno de los Uno de los problemasproblemas de la electricidad generada con el sol es que sólo de la electricidad generada con el sol es que sólo se puede producir durante el díase puede producir durante el día y es y es difícil y cara para almacenar.difícil y cara para almacenar.

Para intentar solucionar este problema se están investigando diferentes Para intentar solucionar este problema se están investigando diferentes tecnologías.tecnologías.

Una de ellas usa la electricidad para Una de ellas usa la electricidad para disociar el aguadisociar el agua, por , por electrólisiselectrólisis, en , en oxígeno e oxígeno e hidrógenohidrógeno..

Después el Después el hidrógenohidrógeno se usa como combustible para regenerar agua, se usa como combustible para regenerar agua, produciendo energía por la nocheproduciendo energía por la noche. .

La producción de electricidad La producción de electricidad por estos sistemas es más carapor estos sistemas es más cara, en , en condiciones normales, condiciones normales, que por los sistemas convencionalesque por los sistemas convencionales. .

Sólo en algunas situaciones especiales compensa su uso, aunque las Sólo en algunas situaciones especiales compensa su uso, aunque las tecnologías van avanzando rápidamente y tecnologías van avanzando rápidamente y en el futuro pueden jugar en el futuro pueden jugar un importanteun importante papel en la producción de electricidadpapel en la producción de electricidad. .

En muchos países en desarrollo se están usando con gran En muchos países en desarrollo se están usando con gran aprovechamiento en las casas o granjas a los que no llega el aprovechamiento en las casas o granjas a los que no llega el suministro ordinario de electricidad porque están muy lejos de las suministro ordinario de electricidad porque están muy lejos de las centrales eléctricas. centrales eléctricas.

Energía solar fotovoltaicaEnergía solar fotovoltaica

El acoplamiento en El acoplamiento en arreglo seriearreglo serie de varios de estos diodos ópticos de varios de estos diodos ópticos permite la permite la obtención de voltajes mayoresobtención de voltajes mayores en configuraciones muy en configuraciones muy sencillas, y aptas para pequeños dispositivos electrónicos.sencillas, y aptas para pequeños dispositivos electrónicos.

A mayor escala, la A mayor escala, la corriente eléctrica continuacorriente eléctrica continua que proporcionan las que proporcionan las placas fotovoltáicas se puede placas fotovoltáicas se puede transformar en corriente alternatransformar en corriente alterna e e inyectarla a la red, operación que es poco rentable económicamente y inyectarla a la red, operación que es poco rentable económicamente y que precisa todavía de subvenciones para su viabilidad. que precisa todavía de subvenciones para su viabilidad.

En En entornos aisladosentornos aislados, donde se requiere , donde se requiere poco consumo de energía poco consumo de energía eléctricaeléctrica y el y el acceso a la red es dificultosoacceso a la red es dificultoso o caro, como en estaciones o caro, como en estaciones remotas meteorológicas o de comunicaciones, que emplean placas remotas meteorológicas o de comunicaciones, que emplean placas fotovoltaicas como alternativa económicamente viable. fotovoltaicas como alternativa económicamente viable.

Forma de obtención de energía Forma de obtención de energía solar a través de solar a través de dispositivos dispositivos semiconductoressemiconductores que al recibir que al recibir radiación solar se excitan, radiación solar se excitan, provocanprovocan saltos electrónicos y saltos electrónicos y una una pequeña diferencia de pequeña diferencia de potencialpotencial tipo diodo en sus tipo diodo en sus extremos.extremos.

Aplicaciones de celdas FotovoltaicasAplicaciones de celdas Fotovoltaicas

Electrificación de Electrificación de viviendasviviendas

Electrificación Electrificación establecimientos ruralesestablecimientos rurales

Iluminación,Iluminación, Televisores,Televisores, Telefonía, Telefonía, Bombeo de agua Bombeo de agua Comunicaciones.Comunicaciones. Electrificación de Electrificación de

alambradasalambradas Balizas Balizas Casas rodantes Casas rodantes Náutica Náutica

Ventajas de las celdas fotovoltaicasVentajas de las celdas fotovoltaicas No consumen combustibles.No consumen combustibles. No tienen partes de No tienen partes de

movimiento.movimiento. Son modulares, lo que Son modulares, lo que

permite aumentar la potencia permite aumentar la potencia instalada, sin interrumpir el instalada, sin interrumpir el funcionamiento funcionamiento

La vida útil es superior a 2 La vida útil es superior a 2 años.años.

Resisten condiciones Resisten condiciones externas como vientos, externas como vientos, granizos, temperatura y granizos, temperatura y humedad. humedad.

Son totalmente silenciosos. Son totalmente silenciosos. No contaminan el medio No contaminan el medio

ambiente. ambiente.    

Características de los módulos fotovoltaicos Características de los módulos fotovoltaicos Siemens SM-55 y SM-50 Siemens SM-55 y SM-50

    SM-55SM-55 SM-50SM-50

Tensión nominalTensión nominal 12V12V 12V12VPotencia máxima (1)Potencia máxima (1) 55W55W 50W50WPotencia mínima (2)Potencia mínima (2) 50W50W 45W 45WCorriente a máxima potenciaCorriente a máxima potencia 3,15A3,15A 3,05A3,05ATensión a máxima potenciaTensión a máxima potencia 17,4V17,4V 16,6V16,6VCorriente máx. ( en corto)Corriente máx. ( en corto) 3,45A3,45A 3,4A3,4ATensión máx. (salida abierta)Tensión máx. (salida abierta) 21,721,7 21,421,4Temperatura nominal de trabajoTemperatura nominal de trabajo 45ºC45ºCRango de variación de temperatura -40 a 85ºCRango de variación de temperatura -40 a 85ºCHumedad relativaHumedad relativa 85%85%Presión máxima sobre la superficie 2400N/mPresión máxima sobre la superficie 2400N/m22

Distorsión máxima (3)Distorsión máxima (3) 1.2 grados 1.2 gradosCélulas en serieCélulas en serie 36 36DimensionesDimensiones 93 x 329 x 34 mm 93 x 329 x 34 mmPesoPeso 5,5 kg 5,5 kg(1) Determinada bajo las condiciones : irradiación  = 1000W/m(1) Determinada bajo las condiciones : irradiación  = 1000W/m22, temperatura de célula = 25ºC, , temperatura de célula = 25ºC, (2) Determinada bajo las condiciones: irradiación  = 800W/m(2) Determinada bajo las condiciones: irradiación  = 800W/m22, temp. ambiente = 20ºC, vel. del viento = 1m/s , temp. ambiente = 20ºC, vel. del viento = 1m/s (3) Levantamiento diagonal de una esquina del módulo con las otras tres fijas (3) Levantamiento diagonal de una esquina del módulo con las otras tres fijas

El ciclo del hidrógeno solarEl ciclo del hidrógeno solar

Mediante la utilización de Mediante la utilización de paneles solarespaneles solares es posible obtener energía eléctrica es posible obtener energía eléctrica durante el día, esta energía es utilizada en durante el día, esta energía es utilizada en operar un equipo de electrólisisoperar un equipo de electrólisis que que divide el agua en sus componentes elementales hidrógeno y el oxígeno . divide el agua en sus componentes elementales hidrógeno y el oxígeno .

El oxígeno producido se libera al aire y el El oxígeno producido se libera al aire y el hidrógenohidrógeno es bombeado a los tanques, es bombeado a los tanques, donde donde es almacenadoes almacenado en su lugar de producción o es enviado a las regiones en su lugar de producción o es enviado a las regiones donde el sol escasea. donde el sol escasea.

Por la noche, cuando no es posible obtener energía solar, el hidrógeno es Por la noche, cuando no es posible obtener energía solar, el hidrógeno es combinado nuevamente con el oxígeno del aire en una celda de combustible, la combinado nuevamente con el oxígeno del aire en una celda de combustible, la cual convierte el hidrógeno en energía eléctrica, agua pura y calor. cual convierte el hidrógeno en energía eléctrica, agua pura y calor.

De esta forma el hidrógeno solar nos permite utilizar la energía solar durante las 24 De esta forma el hidrógeno solar nos permite utilizar la energía solar durante las 24 horas del día y nos provee de un recurso energético abundante, sano, eficiente y horas del día y nos provee de un recurso energético abundante, sano, eficiente y producido localmente.producido localmente.

•   

Sistemas de producción de HidrogenoSistemas de producción de Hidrogeno

Ventajas-Renovable si se produce por medio de energía solar -Menos inflamable que la gasolina-Prácticamente no hay emisiones

-Emisiones cero de C02

-No tóxico

Desventajas-No renovable si se obtiene a partir de combustibles fósiles o energía nuclear-Se necesita un depósito grande -No existe sistema de distribución -Exige remodelar el motor

-Actualmente es caro

Central solar térmicaCentral solar térmica

Existen diversos tipos de Existen diversos tipos de centrales solares de tipo centrales solares de tipo térmico, pero las más térmico, pero las más comunes son las de comunes son las de tipo tipo torretorre, con un número grande , con un número grande de de helióstatoshelióstatos..

Para una central tipo de solo Para una central tipo de solo 10 10 MWMW, la superficie ocupada , la superficie ocupada por los helióstatos es de por los helióstatos es de unas unas 20 Ha20 Ha..

Central térmica Central térmica solar solar

Se concentra la radiación solar para alcanzar Se concentra la radiación solar para alcanzar temperaturas elevadas, de 300 º C temperaturas elevadas, de 300 º C hasta 1000 º Chasta 1000 º C, y obtener así un rendimiento aceptable que no se podría obtener , y obtener así un rendimiento aceptable que no se podría obtener con temperaturas más bajas.con temperaturas más bajas.

La La captación y concentracióncaptación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de de los rayos solares se hacen por medio de espejos espejos con orientación automáticacon orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica.fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica.

El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina ""heliostato".heliostato".

Los Los fluidos y ciclos termodinámicosfluidos y ciclos termodinámicos ensayados experimentalmente, así como los ensayados experimentalmente, así como los motores que implican, motores que implican, son variadosson variados. .

En la En la actualidad actualidad la tecnología la tecnología sigue en fase experimentalsigue en fase experimental, y existen dudas sobre su , y existen dudas sobre su futura viabilidad técnica y económica. futura viabilidad técnica y económica.

Es una instalación industrial en la Es una instalación industrial en la que el calentamiento de un fluido que el calentamiento de un fluido se produce la potencia necesaria se produce la potencia necesaria para mover un para mover un alternadoralternador para para generar electricidadgenerar electricidad como en una como en una central térmicacentral térmica clásica. clásica.

Partes de un central solar térmicaPartes de un central solar térmica

                                                                                                                                                               

1.1.Caldera Caldera 2.2.Campo de heliostatos Campo de heliostatos 3.3.Torre Torre 4.4.Almacenamiento térmico Almacenamiento térmico 5.5.Generador de vapor Generador de vapor 6.6.Turbo-alternador Turbo-alternador 7.7.Aero-condensador Aero-condensador 8.8.Líneas de transporte de Líneas de transporte de energía eléctrica energía eléctrica

Nobel de Física proyecta innovadora central térmica solar en

Italia• El Premio Nobel de Física italiano Carlo Rubbia proyectó central

térmica solar con tecnologías efectivas y menos contaminantes• La nueva central térmica incorpora tecnologías “diferentes" a las

utilizadas en las actuales instalaciones de energía solar. • La principal novedad es que el fluido térmico que se utiliza en las

placas solares, está formado por "una mezcla de sales en vez de los aceites minerales que son altamente inflamables“

• Dicha mezcla de sales, entre ellas nitrato de sodio y de potasio, permite que se alcancen temperaturas de 550 grados, frente a los 350 que se logran con el fluido basado en aceites minerales.

• También se introducen novedades en la estructura de las placas, así como en los tubos conductores de la energía y en los reflectores, que permitirán acumular la energía solar y tenerla disponible en todo momento también cuando no hay sol, mientras que el hecho de que se use una mezcla de sales permite que una rotura en la instalación no tenga un efecto negativo en el medio ambiente.

• La nueva instalación de energía solar, con 360 placas térmicas que se extienden en una superficie de 200.000 metros cuadrados, permitirá suministrar energía a una ciudad de 20.000 habitantes y ahorrar al año unas 12.500 toneladas de petróleo.

La EólicaLa Eólica

El calentamiento desigual de la superficie El calentamiento desigual de la superficie de la tierra produce de la tierra produce zonas de altas y zonas de altas y bajas presiones.bajas presiones.

Este desequilibrio da lugar a Este desequilibrio da lugar a desplazamientos del aire que rodea la desplazamientos del aire que rodea la tierra y que da lugar al tierra y que da lugar al vientoviento. .

El viento es por tanto, El viento es por tanto, energía en energía en movimientomovimiento y este movimiento es y este movimiento es posible trasladarlo a otros elementos posible trasladarlo a otros elementos que interesan al hombre para sus que interesan al hombre para sus utilizaciones.utilizaciones.

Energía eólicaEnergía eólicaLa energia eólica ha sido aprovechada La energia eólica ha sido aprovechada

desde antiguodesde antiguo para mover los para mover los barcosbarcos impulsados por velas o mover la impulsados por velas o mover la maquinaria de maquinaria de molinos molinos o o bombear bombear aguaagua de pozos de pozos al mover sus aspas. al mover sus aspas.

En la actualidad se utiliza además para En la actualidad se utiliza además para mover mover aerogeneradores aerogeneradores que son que son molinos que mueven un generador molinos que mueven un generador que produce que produce energía eléctricaenergía eléctrica..

Este tipo de generadores se ha Este tipo de generadores se ha popularizado rápidamente al popularizado rápidamente al considerarse una fuente considerarse una fuente limpia de limpia de energíaenergía

Sin embargo la cantidad de energía Sin embargo la cantidad de energía producida por este medio es una producida por este medio es una mínima partemínima parte de la que consumen de la que consumen los los países desarrolladospaíses desarrollados. .

AerogeneradorAerogeneradorEs un Es un generador de electricidadgenerador de electricidad activado por la acción activado por la acción

del viento, similar a los generadores eléctricos de del viento, similar a los generadores eléctricos de las centrales hidroeléctricas, las centrales hidroeléctricas,

Son máquinas dotadas de un sistema que transforma Son máquinas dotadas de un sistema que transforma la la energía cinéticaenergía cinética del viento en del viento en energía mecánica energía mecánica de rotación sincrónica (50 hz.)de rotación sincrónica (50 hz.) que impulsa un que impulsa un generador eléctrico generador eléctrico

Estos generadores Estos generadores son fuentes limpias y renovables son fuentes limpias y renovables de energíade energía, pues no produce residuo contaminante. , pues no produce residuo contaminante.

Sin embargo, su localización Sin embargo, su localización en cumbres montañosasen cumbres montañosas puede puede provocarprovocar importantes impactos ecológicos, importantes impactos ecológicos, como el como el impacto visual, el ruido, la muerte de avesimpacto visual, el ruido, la muerte de aves al chocar contra las aspas, etc. al chocar contra las aspas, etc.

Esta contaminación Esta contaminación siempre será menorsiempre será menor que la nuclear que la nuclear o la combustión sólida y o la combustión sólida y con menos coste inicial con menos coste inicial para los ciudadanos. para los ciudadanos.

En cuanto a medidas de seguridad e higiene los En cuanto a medidas de seguridad e higiene los gastos no son tan ingentesgastos no son tan ingentes como las energías como las energías convencionales convencionales

No es tan segura, pués No es tan segura, pués no siempre existe vientono siempre existe viento para para mover las aspas (algunas de hasta mover las aspas (algunas de hasta 3 metros3 metros).).

Partes de una Central EólicaPartes de una Central Eólica

                                                                                                                    

                   

1.1.Turbina Turbina 2.2.Cables conductores Cables conductores 3.3.Carga de frenado Carga de frenado 4.4.Toma de tierra Toma de tierra 5.5.Caja de control Caja de control bateria bateria 6.6.Fuente auxiliar Fuente auxiliar 7.7.Acumladores Acumladores 8.8.Líneas de Líneas de transporte de energía transporte de energía eléctrica eléctrica

Partes de una Central Eólico-SolarPartes de una Central Eólico-Solar

                                                                                                                                                          

     

1.1.Chimenea de Chimenea de conducción del aire conducción del aire caliente caliente 2.2.Regulador entrada de Regulador entrada de aire aire 3.3.Turbina Turbina 4.4.Generador Generador 5.5.Zona de invernadero Zona de invernadero 6.6.Tensores de equilibrio Tensores de equilibrio chimenea chimenea 7.7.Edificio de Edificio de transformadores transformadores 8.8.Líneas de transporte Líneas de transporte de energía eléctricade energía eléctrica

Algunos problemas con los aerogeneradoresAlgunos problemas con los aerogeneradores

Se está experimentado la viabilidad de construir Se está experimentado la viabilidad de construir parques eólicos sobre parques eólicos sobre plataformas fondeadas en el marplataformas fondeadas en el mar, no lejos de la costa, pero situadas , no lejos de la costa, pero situadas de tal forma que no incidan en exceso sobre el paisaje. de tal forma que no incidan en exceso sobre el paisaje.

En sus proximidades se produce En sus proximidades se produce contaminación acústicacontaminación acústica debido al debido al ruido que producen ruido que producen

Por otra parte, los aerogeneradores no pueden instalarse de forma Por otra parte, los aerogeneradores no pueden instalarse de forma rentable en cualquier zona ya que rentable en cualquier zona ya que requieren un tipo de viento requieren un tipo de viento constante pero no excesivamente fuerte. constante pero no excesivamente fuerte.

La energía eólica plantea La energía eólica plantea algunos problemas. algunos problemas.

Los parques eólicos son Los parques eólicos son concentraciones de concentraciones de aerogeneradoresaerogeneradores necesarios necesarios para que la producción de para que la producción de energía resulte rentable energía resulte rentable

Hay también quienes Hay también quienes consideran que su silueta consideran que su silueta afea afea el paisajeel paisaje..

Energía Hidráulica

                                                                                      

  

Energía hidráulicaEnergía hidráulicaSe obtiene del Se obtiene del aprovechamiento de la energía aprovechamiento de la energía

cinética y potencialcinética y potencial de la corriente de los de la corriente de los ríos y los saltos de agua. ríos y los saltos de agua.

La energía hidráulica se puede transformar a La energía hidráulica se puede transformar a muy diferentes escalas, por ej.: la muy diferentes escalas, por ej.: la corriente de un río mueve un pequeño corriente de un río mueve un pequeño molino rural de trigomolino rural de trigo

Sin embargo, la aplicación más significativa Sin embargo, la aplicación más significativa la constituyen las la constituyen las centrales centrales hidroeléctricashidroeléctricas

El origen de la energía hidráulica está en el El origen de la energía hidráulica está en el propio propio ciclo hidrológicociclo hidrológico de las lluvias de las lluvias

Este proceso está originado por tanto, de Este proceso está originado por tanto, de manera más primaria, por la manera más primaria, por la radiación radiación solarsolar terrestre. terrestre.

Es posible sólo en regiones donde se Es posible sólo en regiones donde se combinan combinan abundantes lluviasabundantes lluvias con con desniveles geológicosdesniveles geológicos importantes, con importantes, con valles profundos y cerradosvalles profundos y cerrados para la para la construcción de construcción de presaspresas. .

Alrededor del Alrededor del 20%20% de la electricidad usada de la electricidad usada en en el mundoel mundo procede de esta fuente. procede de esta fuente.

TIPOS DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Se pueden clasificar según varios argumentos, como características técnicas, peculiaridades del asentamiento y condiciones de funcionamiento.

En primer lugar hay que distinguir

1. Centrales de Agua Fluente: las que utilizan el agua según discurre normalmente por el cauce de un río

2. Centrales de agua embalsada: aquellas otras a las que ésta llega, convenientemente regulada, desde un lago o pantano

Central de Agua Fluente Central de agua embalsada

Turbinas de Centrales embalsadas

Rodete Francis para gran potencia (izquierda) y rueda Pelton de una central de EEUU (derecha).

Las turbinas pueden ser de varios tipos, según los tipos de centrales: Francis (salto más reducido y mayor caudal), Kaplan (salto muy

pequeño y caudal muy grande) Pelton (saltos grandes y caudales pequeños), y De hélice

Partes de una Central HidroeléctricaPartes de una Central Hidroeléctrica

                                                                                                                                                       

1.1.Agua embalsada Agua embalsada 2.2.Presa Presa 3.3.Rejas filtradoras Rejas filtradoras 4.4.Tuberia forzada Tuberia forzada 5.5.Conjunto de grupos Conjunto de grupos turbina-alternador turbina-alternador 6.6.Turbina Turbina 7.7.Eje Eje 8.8.Generador Generador 9.9.Líneas de transporte de Líneas de transporte de energía eléctrica energía eléctrica 10.10.Transformadores Transformadores

Central Hidroeléctrica de BombeoCentral Hidroeléctrica de Bombeo

                                                                                                                                                       

1.1.PresaPresa2.2.BombaBomba3.3.Embalse superior Embalse superior 4.4.Galeria de conducción Galeria de conducción 5.5.Tuberia forzada Tuberia forzada 6.6.Central Central 7.7.Turbinas y generadores Turbinas y generadores 8.8.Desagües Desagües 9.9.Líneas de transporte de Líneas de transporte de energía eléctrica energía eléctrica 10.10.Embalse inferior o río Embalse inferior o río

Ventajas de la Energía HidroeléctricaLa energía hidroeléctrica en general, presenta ciertas Ventajas sobre

otras fuentes de energía, como son :• Disponibilidad: Es un recurso inagotable, en tanto en cuanto el ciclo

del agua perdure.     • "No contamina" (en la proporción que lo hacen el petróleo, carbón,

etc.): Nos referimos a que no emite gases "invernadero" ni provoca lluvia ácida, es decir, no contamina la atmósfera, por lo que no hay que emplear costosos métodos que limpien las emisiones de gases

• Produce trabajo a la temperatura ambiente: No hay que emplear sistemas de refrigeración o calderas, que consumen energía y, en muchos casos, contaminan, por lo que es más rentable en este aspecto.

• Almacenamiento de agua para regadíos• Permite realizar actividades de recreo: (remo, bañarse, etc) • Evita inundaciones: por regular el caudal  

Actualmente se construyen centrales minihidráulicas, mucho más respetuosas con el medio ambiente, y que se benefician de los progresos tecnológicos, logrando un rendimiento y viabilidad económica razonables

Inconvenientes de Centrales Hidroeléctricas• Las presas son obstáculos insalvables: Salmones y otras especies

que tienen que remontar los ríos para desovar se encuentran con murallas que no pueden traspasar.

• Producen “Contaminación" del agua: El agua embalsada no tiene las condiciones de salinidad, gases disueltos, temperatura, nutrientes, y demás propiedades del agua que fluye por el río.

• Privación de sedimentos al curso bajo: Los sedimentos se acumulan en el embalse empobreciéndose de nutrientes el resto de río hasta la desembocadura.

• Alteración del paisaje: Se produce una severa alteración del paisaje e incluso la inducción de un microclima en su emplazamiento, lo que ha desmerecido la bondad ecológica de este concepto de energía en los últimos años.

Al mismo tiempo, la gran explotación de la energía hidráulica hace que en los países desarrollados no queden ubicaciones atractivas para desarrollar nuevas centrales hidráulicas, por lo que en muchos países no se permite un desarrollo adicional excesivo

Estadisticas

Estadisticas

Estadísticas

Energía de los océanosEnergía de los océanosDe los océanos se puede obtener energía de varias maneras, Por Ej.:De los océanos se puede obtener energía de varias maneras, Por Ej.:    

Energía MareomotrizEnergía Mareomotriz LasLas mareas mareas pueden tener pueden tener variaciones de varios metrosvariaciones de varios metros entre la bajamar y entre la bajamar y

la pleamar. la pleamar.

La mayor diferencia se da en la Bahía de Fundy (Nueva Escocia) en la que La mayor diferencia se da en la Bahía de Fundy (Nueva Escocia) en la que la diferencia la diferencia llega a ser de 16 metrosllega a ser de 16 metros. .

Para aprovechar las mareas Para aprovechar las mareas se construyen presasse construyen presas que cierran una bahía que cierran una bahía y retienen el agua a un lado u otro, dejándola salir en las horas y retienen el agua a un lado u otro, dejándola salir en las horas intermareales. intermareales.

En China, Canadá, Francia y Rusia hay sistemas de este tipo en En China, Canadá, Francia y Rusia hay sistemas de este tipo en funcionamiento. funcionamiento.

Nunca podrá ser una importante fuente de energía a nivel general porque Nunca podrá ser una importante fuente de energía a nivel general porque pocas localidades reúnen los requisitospocas localidades reúnen los requisitos para construir un sistema de para construir un sistema de este tipo.este tipo.

Por otra parte la construcción de la presa Por otra parte la construcción de la presa es caraes cara y alterar el ritmo de las y alterar el ritmo de las mareas puede suponer mareas puede suponer impactos ambientales negativosimpactos ambientales negativos en algunos de en algunos de los más ricos e importantes ecosistemas como son los los más ricos e importantes ecosistemas como son los estuarios y las estuarios y las marismas.marismas.

Energía mareomotrizEnergía mareomotrizLa energía mareomotriz resulta de La energía mareomotriz resulta de

aprovechar las aprovechar las mareasmareas, es decir, la , es decir, la diferencia de altura media de los mares diferencia de altura media de los mares

Esta Esta diferencia de alturasdiferencia de alturas se aprovecha al se aprovecha al interponer partes móviles al movimiento interponer partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. movimiento en un eje.

Mediante su acoplamiento a un Mediante su acoplamiento a un alternadoralternador se puede utilizar el sistema para la se puede utilizar el sistema para la generación de electricidadgeneración de electricidad

La energía mareomotriz tiene la cualidad de La energía mareomotriz tiene la cualidad de renovablerenovable, y , y limpialimpia, ya que no se , ya que no se producen subproductos contaminantes.producen subproductos contaminantes.

Sin embargo, la relación entre la cantidad Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han evitado una para su proceso han evitado una proliferación notable de este tipo de proliferación notable de este tipo de energía. energía.

Energía MareomotrizEnergía Mareomotriz La técnica utilizada consiste en encauzar el agua

de la marea en una cuenca, y en su camino accionar las turbinas de una central eléctrica.

Cuando las aguas se retiran, también generan electricidad. Se considera que los lugares más viables para aprovechar esta energía son unos 40, que rendirían unos: 350.000 GW-h anuales.

Para obtener esta cantidad de energía sería necesario quemar unos 220 millones de barriles de petróleo/año.

Las áreas más prometedoras son:La Bahía de Funday, Canadá. Las Bahías de Cobscook y Passamaquoddy, Estados Unidos.Chansy, Francia. El Golfo de Mezen, en la ex Unión Soviética.El estuario del río Servern, Inglaterra.La ensenada de Walcott, Austria. San José, en la costa patagónica Argentina. Onchón, en Corea del Sur.Proyecto Kislogubskaya, de Rusia.

Central mareomotriz de RanceLa primera central mareomotriz fue la de Rance,

en Francia, que estuvo funcionando casi dos décadas desde 1967.

Consistía en una presa de 720 metros de largo, que creaba una cuenca de 22 Km2.

Tenia una exclusa para la navegación y una central con 24 turbinas de bulbo y seis aliviaderos, y generaba 240MW .

Desde el punto de vista técnico-económico funcionaba muy satisfactoriamente, y proporcionó muchos datos y experiencias para proyectos del futuro.

Rance producía 500 GW/año: 300.000 barriles de petróleo.

Sus gastos anuales de explotación en 1975 fueron comparables a los de plantas hidroeléctricas convencionales de la época, no perjudicaban al medio ambiente y proporcionaba grandes beneficios socioeconómicos en la región.

Se benefició la navegación del río, y en el coronamiento de esta estructura se construyó una carretera.

Central electrica de olasCentral electrica de olas

Se han desarrollado diversas tecnologías experimentales para convertir Se han desarrollado diversas tecnologías experimentales para convertir la energía de las olas en electricidad, aunque todavía no se ha logrado la energía de las olas en electricidad, aunque todavía no se ha logrado un sistema que sea económicamente rentable.un sistema que sea económicamente rentable.

Generación de electricidad desde olas• Se utilizan unas boyas ancladas al fondo marino. • La oscilación de las olas, hace que las boyas se

eleven y desciendan sobre una estructura similar a un pistón, en la que se instala una bomba hidráulica.

• El agua entra y sale de la bomba con el movimiento, e impulsa un generador que produce la electricidad.

• La corriente se transmite a tierra a través de un cable submarino. 

• Se dispone de motores trifásicos convencionales. • Al estar sumergido es un sistema más seguro, que no

corre peligro; y tiene una mayor durabilidad.  • En Santoña, España La planta cuenta de diez boyas

que ocupan un área de 100 por 20 metros y estarán ancladas a un fondo situado a treinta metros.

• La potencia inicial de cada unidad es de 125 kW, similar a la de los primeros generadores eólicos instalados en España y que podrá aumentar a 250 kW. 

Gradientes de temperaturaGradientes de temperatura

La temperatura del La temperatura del agua es más fría en el fondo que en la superficieagua es más fría en el fondo que en la superficie, con , con diferencias que diferencias que llegan a ser de más de 20ºCllegan a ser de más de 20ºC. .

En algunos proyectos y estaciones experimentales se usa En algunos proyectos y estaciones experimentales se usa agua calienteagua caliente de la de la superficie para superficie para poner amoniaco en ebulliciónponer amoniaco en ebullición y se bombea y se bombea agua fríaagua fría para para refrigerar este amoniaco y devolverlo refrigerar este amoniaco y devolverlo al estado líquidoal estado líquido. En este ciclo el . En este ciclo el amoniaco pasa por una turbinaamoniaco pasa por una turbina generando electricidad. generando electricidad.

Este sistema se encuentra Este sistema se encuentra muy poco desarrolladomuy poco desarrollado, aunque se ha demostrado , aunque se ha demostrado que se produce más electricidad que la que se consume en el bombeo del que se produce más electricidad que la que se consume en el bombeo del agua fría desde el fondo. agua fría desde el fondo.

También es importante estudiar el impacto ambiental que tendría bombear tanta También es importante estudiar el impacto ambiental que tendría bombear tanta agua fría a la superficie. agua fría a la superficie.

Laguna solar salinaLaguna solar salina

Laguna solar de agua dulceLaguna solar de agua dulce

La GeotérmicaLa GeotérmicaLa energía geotérmica, como La energía geotérmica, como

excepción, no tiene su origen excepción, no tiene su origen inmediato en la radiación solar, inmediato en la radiación solar, sino en una serie de sino en una serie de reacciones reacciones químicas naturalesquímicas naturales que tienen lugar que tienen lugar en el interior de la tierra y que en el interior de la tierra y que producen grandes cantidades de producen grandes cantidades de calorcalor..

Esta realidad Esta realidad a vecesa veces se pone de se pone de manifiesto de forma natural y manifiesto de forma natural y violenta por fenómenos como el violenta por fenómenos como el vulcanismo o los terremotosvulcanismo o los terremotos, ,

Pero también el hombre puede Pero también el hombre puede aprovechar esta fuente de calor aprovechar esta fuente de calor extrayéndolo mediante extrayéndolo mediante perforacionesperforaciones y transfiriendo este y transfiriendo este calor. calor.

Energía geotérmicaEnergía geotérmicaEs la energía interna y cinética asociada al Es la energía interna y cinética asociada al

vapor de aguavapor de agua que sale directamente a la que sale directamente a la superficie en zonas volcánicas y al superficie en zonas volcánicas y al aumento de temperatura que se produce aumento de temperatura que se produce conforme profundizamos en la superficie conforme profundizamos en la superficie terrestre. terrestre.

Se transforma en Se transforma en energía eléctricaenergía eléctrica o en o en energía térmica para calefacción. energía térmica para calefacción.

Algunos países como Islandia o Nueva Algunos países como Islandia o Nueva Zelanda utilizan muy eficazmente esta Zelanda utilizan muy eficazmente esta fuente de energía. fuente de energía.

En estos países a poca profundidad hay En estos países a poca profundidad hay temperaturas muy altas y una parte de sus temperaturas muy altas y una parte de sus necesidades energéticas las obtienen de necesidades energéticas las obtienen de esta fuenteesta fuente

La producción mundial es muy pequeña. La producción mundial es muy pequeña.

problemas de la energía geotermalproblemas de la energía geotermal  

Desde el punto de vista ambiental Desde el punto de vista ambiental la energía geotermal tiene la energía geotermal tiene varios problemas.varios problemas.

Por una parte el Por una parte el agua calienteagua caliente extraída del subsuelo es extraída del subsuelo es liberada en la superficie liberada en la superficie contaminando térmicamente los contaminando térmicamente los ecosistemas, al aumentar su ecosistemas, al aumentar su temperatura natural. temperatura natural.

Por otra parte el Por otra parte el agua extraída agua extraída asciende con salesasciende con sales y otros y otros elementos disueltos que elementos disueltos que contaminan la atmósfera y las contaminan la atmósfera y las aguas si no es purificada. aguas si no es purificada.

Tipos de campos geotérmicosTipos de campos geotérmicos

• Podemos encontrar basicamente cuatro Podemos encontrar basicamente cuatro tipos de campos geotermicos tipos de campos geotermicos dependiendo de la temperatura a la que dependiendo de la temperatura a la que sale el aguasale el agua

– Campo geotérmico de alta temperaturaCampo geotérmico de alta temperatura– Campo geotérmico de temperatura mediaCampo geotérmico de temperatura media– Campo geotérmico de baja temperaturaCampo geotérmico de baja temperatura– Campo geotérmico de muy baja temperaturaCampo geotérmico de muy baja temperatura

La energía geotérmica de alta temperaturaLa energía geotérmica de alta temperatura

Existe en las zonas activas de la corteza terrestre (zonas volcánicas). Existe en las zonas activas de la corteza terrestre (zonas volcánicas). Con acuíferos con Con acuíferos con temperaturas entre 150 y 400 ºCtemperaturas entre 150 y 400 ºC, que producen , que producen vaporvapor en la superficie y que en la superficie y que enviado a enviado a

las turbinaslas turbinas, genera electricidad. , genera electricidad. Se Se requieren varias condicionesrequieren varias condiciones para que exista un campo geotérmico : un techo de rocas impermeables ; para que exista un campo geotérmico : un techo de rocas impermeables ;

un deposito, o acuífero, de permeabilidad elevada, entre 300 y 2000 m de profundidad ; rocas un deposito, o acuífero, de permeabilidad elevada, entre 300 y 2000 m de profundidad ; rocas fracturadas que permitan una circulación convectiva de fluidos, y por lo tanto la transferencia de calor fracturadas que permitan una circulación convectiva de fluidos, y por lo tanto la transferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmático (entre 3 y 10 km de prof. a 500-600 ºC).de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmático (entre 3 y 10 km de prof. a 500-600 ºC).

La explotación de un campo de estas características se hace La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforacionespor medio de perforaciones según técnicas según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo.casi idénticas a las de la extracción del petróleo.

Tales modelos se dan en Italia (desde 1903 poseen una potencia eléctrica actual de 400 MW), en Nueva Tales modelos se dan en Italia (desde 1903 poseen una potencia eléctrica actual de 400 MW), en Nueva Zelanda, en Japón, en Filipinas, en E.U.A.(en California, el campo The Geysers supera los 900 MW) y en Zelanda, en Japón, en Filipinas, en E.U.A.(en California, el campo The Geysers supera los 900 MW) y en México.México.

Campo geotérmico de temperatura mediaCampo geotérmico de temperatura mediaLa energía geotérmica de La energía geotérmica de

temperaturas medias es temperaturas medias es aquella en que los fluidos de aquella en que los fluidos de los acuíferos están a los acuíferos están a temperaturas menos temperaturas menos elevadas (70-150 ºC).elevadas (70-150 ºC).

Por consiguiente, la conversión Por consiguiente, la conversión vapor-electricidad se realiza vapor-electricidad se realiza a un menor rendimiento, y a un menor rendimiento, y debe utilizarse como debe utilizarse como intermediario un fluido intermediario un fluido volátilvolátil..

Pequeñas centrales eléctricas Pequeñas centrales eléctricas pueden explotar estos pueden explotar estos recursos.recursos.

Campo geotérmico de baja temperaturaCampo geotérmico de baja temperaturaLa energía geotérmica de La energía geotérmica de

baja temperaturabaja temperatura es es aprovechable en zonas aprovechable en zonas más amplias que las más amplias que las anteriores ; por ejemplo, anteriores ; por ejemplo, en todas las cuencas en todas las cuencas sedimentarias.sedimentarias.

Es debida al gradiente Es debida al gradiente geotérmico. Los fluidos geotérmico. Los fluidos están a están a temperaturas de temperaturas de 60 a 80 C60 a 80 C. .

Se utiliza para la Se utiliza para la calefacción calefacción de las viviendasde las viviendas, , principalmente en principalmente en Islandia y en Francia. Islandia y en Francia.

La central de Melun, Francia (utilización de la energía La central de Melun, Francia (utilización de la energía geotérmica de baja temperatura para la calefacción geotérmica de baja temperatura para la calefacción

de viviendas)de viviendas)

Energía geotérmica de muy baja temperaturaEnergía geotérmica de muy baja temperaturaLa energía geotérmica de muy baja temperatura se La energía geotérmica de muy baja temperatura se

considera cuando los fluidos se calientan a considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre temperaturas comprendidas entre 20 y 60 ºC20 y 60 ºC. .

Esta energía se utiliza Esta energía se utiliza para necesidades domésticaspara necesidades domésticas, , urbanas o agrícolas (calentamiento de urbanas o agrícolas (calentamiento de invernaderosinvernaderos, , como se utiliza en Hungría). como se utiliza en Hungría).

La frontera entre energía geotérmica de alta temperatura La frontera entre energía geotérmica de alta temperatura y la energía geotérmica de baja temperatura es un y la energía geotérmica de baja temperatura es un poco arbitraria ;es la temperatura por debajo de la poco arbitraria ;es la temperatura por debajo de la cual no es posible ya producir electricidad con un cual no es posible ya producir electricidad con un rendimiento aceptable (120 a 180 ºC). rendimiento aceptable (120 a 180 ºC).

La BiomasaLa BiomasaLa La energía del solenergía del sol es utilizada por las es utilizada por las

plantas para sintetizar la materia orgánica plantas para sintetizar la materia orgánica mediante el mediante el proceso de fotosíntesis. proceso de fotosíntesis.

Esta materia orgánica es incorporada y Esta materia orgánica es incorporada y transformada por el reino animal, incluido transformada por el reino animal, incluido el hombre. el hombre.

El hombre, además, la transforma por El hombre, además, la transforma por procedimientos artificiales para obtener procedimientos artificiales para obtener bienes de consumo. bienes de consumo.

Todo este proceso da lugar a elementos Todo este proceso da lugar a elementos utilizables directamente, pero también a utilizables directamente, pero también a subproductossubproductos que tienen la posibilidad que tienen la posibilidad de encontrar de encontrar aplicación en el campo aplicación en el campo energético.energético.

  

BiomasaBiomasa

Compuesto por el Compuesto por el material orgánico de origen biológico no-fósilmaterial orgánico de origen biológico no-fósil. . La biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rápido, algas cultivadas, La biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rápido, algas cultivadas,

restos de animales, etc. restos de animales, etc. Es una fuente de energía procedente del sol, y es Es una fuente de energía procedente del sol, y es renovablerenovable siempre que se use siempre que se use

adecuadamente. adecuadamente. La biomasa puede ser usada directamente como La biomasa puede ser usada directamente como combustiblecombustible. . Alrededor de la Alrededor de la mitad de la población mundialmitad de la población mundial sigue dependiendo de la biomasa sigue dependiendo de la biomasa

como como fuente principal de energía. fuente principal de energía. El problema es que se está quemando la madera y El problema es que se está quemando la madera y destruyendo los bosquesdestruyendo los bosques a un a un

ritmo mayor que el que se reponen, por lo que se están causando ritmo mayor que el que se reponen, por lo que se están causando graves daños graves daños ambientalesambientales: deforestación, pérdida de biodiversidad, desertificación, degradación : deforestación, pérdida de biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes de agua, etcde las fuentes de agua, etc. .

Biomasa: IntroducciónBiomasa: Introducción

La Biomasa, abreviatura de "masa biológica",La Biomasa, abreviatura de "masa biológica", Es un combustible energético que se obtiene directa o indirectamente de Es un combustible energético que se obtiene directa o indirectamente de recursos recursos

biológicos.biológicos. La biomasa comprende un amplísima gama de materiales orgánicos que son La biomasa comprende un amplísima gama de materiales orgánicos que son

incorporados y transformados por el reino animal, incluido el hombre. incorporados y transformados por el reino animal, incluido el hombre. El hombre, además, la transforma para obtener bienes de consumo. El hombre, además, la transforma para obtener bienes de consumo. Todo este proceso da lugar a elementos utilizables directamente, pero también Todo este proceso da lugar a elementos utilizables directamente, pero también a a

subproductos con aplicación en el campo energético. subproductos con aplicación en el campo energético. Cada tipo de biomasa requiere una tecnología diferente; así, Cada tipo de biomasa requiere una tecnología diferente; así,

- La - La biomasa sólidabiomasa sólida, como es la madera, se quema o gasifica, , como es la madera, se quema o gasifica, - La - La biomasa líquidabiomasa líquida, como aceites vegetales, se utiliza directamente en , como aceites vegetales, se utiliza directamente en

motores o turbinas, motores o turbinas, - La - La biomasa húmedabiomasa húmeda se convierte biológicamente en gas de combustión. se convierte biológicamente en gas de combustión.

       

                    Planta de biomasaPlanta de biomasa

Tipos de biomasaTipos de biomasa

La energía derivada de la biomasa es renovable indefinidamente.La energía derivada de la biomasa es renovable indefinidamente.

Al contrario de las energías eólica y solar, la de la biomasa es fácil de almacenar. Al contrario de las energías eólica y solar, la de la biomasa es fácil de almacenar.

En cambio, opera con enormes volúmenes, que hacen su transporte oneroso y En cambio, opera con enormes volúmenes, que hacen su transporte oneroso y constituyen un argumento en favor de una utilización local y sobre todo rural. constituyen un argumento en favor de una utilización local y sobre todo rural. 

Combustibles a partir de biomasaCombustibles a partir de biomasa

Combustibles liquidos y gaseosos obtenidos Combustibles liquidos y gaseosos obtenidos de la biomasade la biomasa

combustibles líquidoscombustibles líquidos

También se puede usar la biomasa para preparar También se puede usar la biomasa para preparar combustibles líquidoscombustibles líquidos, como el , como el metanolmetanol o el o el etanoletanol, que luego se usan en los motores. , que luego se usan en los motores.

Su Su rendimiento es bajorendimiento es bajo: de un : de un 30 a 40%30 a 40% de la energía contenida en el material de de la energía contenida en el material de origen se pierde en la preparación del alcohol.  origen se pierde en la preparación del alcohol. 

combustibles gaseososcombustibles gaseosos Otra posibilidad es usar la biomasa para obtener Otra posibilidad es usar la biomasa para obtener biogásbiogás. . Para producir biogás se acumulan restos orgánicos, residuos de cosechas y Para producir biogás se acumulan restos orgánicos, residuos de cosechas y

otros otros materiales que pueden descomponersemateriales que pueden descomponerse, en un depósito que se llama , en un depósito que se llama digestordigestor..

En el digestor los En el digestor los restos fermentan con los microorganismosrestos fermentan con los microorganismos y los gases y los gases producidos se almacenan o transportan para usarlos como combustible. producidos se almacenan o transportan para usarlos como combustible.

El uso de biomasa como combustible presenta la ventaja de que los gases El uso de biomasa como combustible presenta la ventaja de que los gases producidos en la combustión producidos en la combustión tienen mucho menor proporción de compuestos tienen mucho menor proporción de compuestos de azufrede azufre, que los de la combustión de combustibles fosiles , que los de la combustión de combustibles fosiles

Al ser quemados Al ser quemados añaden COañaden CO22 al ambiente al ambiente, pero este efecto se puede contrarrestar , pero este efecto se puede contrarrestar con la siembre de nuevos bosques o plantas que retiran este gas de la con la siembre de nuevos bosques o plantas que retiran este gas de la atmósfera. atmósfera.

En la actualidad se están haciendo numerosos experimentos con distintos tipos En la actualidad se están haciendo numerosos experimentos con distintos tipos de plantas para aprovechar de la mejor forma posible esta de plantas para aprovechar de la mejor forma posible esta prometedora fuente prometedora fuente de energía. de energía.

BiodiéselBiodiésel

Es un combustible obtenido a partir de Es un combustible obtenido a partir de grasasgrasas de animales o de animales o aceites aceites vegetales. vegetales.

Los Los ésteresésteres que forman parte de las grasas y aceites, llamados que forman parte de las grasas y aceites, llamados triglicéridostriglicéridos (ésteres de glicerina), (ésteres de glicerina), reaccionan con metanolreaccionan con metanol (CH (CH33OH), OH),

obteniéndose obteniéndose ésteres metílicos (biodiésel)ésteres metílicos (biodiésel) y y glicerinaglicerina. Se emplea . Se emplea hidróxido de sodio (NaOH),hidróxido de sodio (NaOH), u otra base similar, como u otra base similar, como catalizadorcatalizador. .

Se pueden emplear también otros alcoholes, aunque generalmente es Se pueden emplear también otros alcoholes, aunque generalmente es metanol.metanol.

El biodiésel El biodiésel presenta algunas ventajaspresenta algunas ventajas comparado con los comparado con los combustibles fósiles,combustibles fósiles,

La La materia primamateria prima de la que se obtiene (biomasa) es un de la que se obtiene (biomasa) es un recurso recurso renovable renovable

En la combustión En la combustión sólo se emite COsólo se emite CO2 2 y aguay agua, mientras que los , mientras que los

combustibles fósiles emiten además combustibles fósiles emiten además SOSO22 y y residuos sólidosresiduos sólidos. .

Por otra parte, la Por otra parte, la glicerinaglicerina que se obtiene como que se obtiene como subproductosubproducto se puede se puede emplear en otros procesos industriales. emplear en otros procesos industriales.

UTILIZACIÓN DE LA BIOMASAUTILIZACIÓN DE LA BIOMASABosquesBosquesLa principal biomasa explotada actualmente La principal biomasa explotada actualmente

para fines energéticos es la de los para fines energéticos es la de los bosques. bosques.

Sólo puede constituir una Sólo puede constituir una opción razonableopción razonable en países donde la densidad territorial de en países donde la densidad territorial de dicha dicha demanda es muy bajademanda es muy baja, así como , así como también la de la población (Tercer también la de la población (Tercer mundo). mundo).

En En países deficitario de maderapaíses deficitario de madera sólo es sólo es razonable el aprovechamiento razonable el aprovechamiento energético de energético de la corta y saca y de la la corta y saca y de la limpia de las explotaciones forestaleslimpia de las explotaciones forestales (leña, ramaje, follaje, etc.), así como de (leña, ramaje, follaje, etc.), así como de los los residuos de la industria de la madera. residuos de la industria de la madera.

UTILIZACIÓN DE LA BIOMASAUTILIZACIÓN DE LA BIOMASAResiduos agrícolas, deyecciones y camas de Residuos agrícolas, deyecciones y camas de

ganado:ganado:

Estos constituyen otra Estos constituyen otra fuente importante de bioenergíafuente importante de bioenergía, aunque no , aunque no siempre sea razonable darles este tipo de utilidad.siempre sea razonable darles este tipo de utilidad.

Por ejemplo parece recomendable el uso a tal fin de la Por ejemplo parece recomendable el uso a tal fin de la paja de los paja de los cerealescereales en los casos en que el retirarla del campo no afecte en los casos en que el retirarla del campo no afecte apreciablemente a la fertilidad del suelo, y de las apreciablemente a la fertilidad del suelo, y de las deyecciones y camas deyecciones y camas del ganadodel ganado cuando el no utilizarlas sistemáticamente como estiércol cuando el no utilizarlas sistemáticamente como estiércol no perjudique las productividades agrícolas.no perjudique las productividades agrícolas.

Cultivos energéticoCultivos energético

Se discute la conveniencia de los cultivos con fines Se discute la conveniencia de los cultivos con fines energéticos, no sólo por su energéticos, no sólo por su rentabilidadrentabilidad en sí mismos, sino en sí mismos, sino también por la también por la competencia competencia que ejercerían con la producción que ejercerían con la producción de alimentos y otros productos necesarios de alimentos y otros productos necesarios

Las dudas aumentan en el caso de las regiones templadas, Las dudas aumentan en el caso de las regiones templadas, donde la asimilación fotosintética es inferior a la que se donde la asimilación fotosintética es inferior a la que se produce en zonas tropicales.produce en zonas tropicales.

Cultivos energético en suelos agrícolasCultivos energético en suelos agrícolas

En algunos países se ha estudiado de modo especial la posibilidad de En algunos países se ha estudiado de modo especial la posibilidad de ciertos cultivos energéticos, como: ciertos cultivos energéticos, como:

- - sorgo dulcesorgo dulce - caña de azúcar, - caña de azúcar,

Que son plantas de Que son plantas de elevada asimilación fotosintéticaelevada asimilación fotosintética

Cultivos energético acuáticosCultivos energético acuáticosEl El problema de la competenciaproblema de la competencia entre los cultivos clásicos y los cultivos entre los cultivos clásicos y los cultivos energéticos energéticos no se plantearíano se plantearía en el caso de los en el caso de los cultivos acuáticoscultivos acuáticos

Una planta acuática interesante Una planta acuática interesante desde el punto de vista energético es desde el punto de vista energético es el el jacinto de aguajacinto de agua, que posee una de , que posee una de las productividades de biomasa más las productividades de biomasa más elevadas del reino vegetal elevadas del reino vegetal ( cien ton ( cien ton de materia seca /hectárea y por año)de materia seca /hectárea y por año)

Podría recurrirse también a ciertas Podría recurrirse también a ciertas algas microscópicasalgas microscópicas (microfitos), (microfitos), que tendrían la ventaja de permitir que tendrían la ventaja de permitir un cultivo continuo. Así, el alga un cultivo continuo. Así, el alga unicelular Botryococcus braunii, unicelular Botryococcus braunii, en relación a su peso, en relación a su peso, produceproduce directamente directamente importantes importantes cantidades de hidrocarburoscantidades de hidrocarburos. .

METODOS DE CONVERSIÓN DE LA BIOMASA EN ENERGÍAMETODOS DE CONVERSIÓN DE LA BIOMASA EN ENERGÍA

Métodos termoquímicosMétodos termoquímicosEstos métodos se basan en la Estos métodos se basan en la utilización del calorutilización del calor como fuente de como fuente de

transformación de la biomasa. transformación de la biomasa.

Están bien adaptados al caso de la Están bien adaptados al caso de la biomasa secabiomasa seca, y, en particular, a los , y, en particular, a los de la paja y de la madera.de la paja y de la madera.

Aparte del caso excepcional de Brotryococcus braunii, que produciría Aparte del caso excepcional de Brotryococcus braunii, que produciría directamente petróleo, la utilización práctica de las diferentes formas de directamente petróleo, la utilización práctica de las diferentes formas de biomasa requiere unas técnicas de conversión.biomasa requiere unas técnicas de conversión.

La combustiónLa combustión Es la Es la oxidación completaoxidación completa de la biomasa por el de la biomasa por el

oxígeno del aire, libera simplemente agua y gas oxígeno del aire, libera simplemente agua y gas carbónico, y puede servir para la calefacción carbónico, y puede servir para la calefacción doméstica y para la producción de calor industrialdoméstica y para la producción de calor industrial

La combustión de la biomasa no altera el balance de La combustión de la biomasa no altera el balance de COCO22 en la atmósfera, ya que esta absorbe la en la atmósfera, ya que esta absorbe la misma cantidad de COmisma cantidad de CO22 para su crecimiento que para su crecimiento que luego libera durante su combustión.luego libera durante su combustión.

Una de las de biomasa más importantes Una de las de biomasa más importantes son los son los residuos sólidos urbanos (RSU),residuos sólidos urbanos (RSU), que son aquellos materiales generados que son aquellos materiales generados en los procesos cotidianos de los en los procesos cotidianos de los núcleos urbanos y que son destinados núcleos urbanos y que son destinados al abandono, ya que su recogida y al abandono, ya que su recogida y eliminación son necesarios, y además eliminación son necesarios, y además se aprovechan para producir se aprovechan para producir electricidad.electricidad.

La pirólisisLa pirólisis

Este Este gas de débil poder caloríficogas de débil poder calorífico, puede servir para , puede servir para accionar motores accionar motores dieseldiesel, o para , o para producir electricidadproducir electricidad, o para , o para mover vehículosmover vehículos. .

Una variante de la pirólisis, llamada Una variante de la pirólisis, llamada pirólisis flashpirólisis flash, lleva la biomasa a , lleva la biomasa a 1000ºC en menos de un segundo1000ºC en menos de un segundo, que asegura una , que asegura una gasificación casi gasificación casi totaltotal de la biomasa. de la biomasa.

Las instalaciones en las que se Las instalaciones en las que se realiza la pirólisis y la gasificaciónrealiza la pirólisis y la gasificación de la de la biomasa reciben el nombre de biomasa reciben el nombre de gasógenos.gasógenos.

El El gas pobregas pobre producido también puede servir de base para la producido también puede servir de base para la sintesis del sintesis del metanolmetanol, que podría sustituir las gasolinas para la alimentación de los , que podría sustituir las gasolinas para la alimentación de los motores de explosión (carburol). motores de explosión (carburol).

Es la Es la combustión incompleta de la combustión incompleta de la biomasabiomasa en ausencia de oxígeno, en ausencia de oxígeno, a unos 500 ºCa unos 500 ºC, se utiliza desde , se utiliza desde hace mucho tiempo para producir hace mucho tiempo para producir carbón vegetalcarbón vegetal. . Además, la pirólisis lleva a la Además, la pirólisis lleva a la liberación de un liberación de un gas pobregas pobre, mezcla , mezcla de monoxido y dioxido de de monoxido y dioxido de carbono, de hidrógeno y de carbono, de hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. hidrocarburos ligeros.

Métodos biológicosMétodos biológicosLa fermentación alcohólica :La fermentación alcohólica :

La La fermentación alcohólicafermentación alcohólica es una técnica empleada es una técnica empleada desde muy antiguo con los desde muy antiguo con los azúcaresazúcares, que puede , que puede utilizarse utilizarse también con la celulosa y el almidóntambién con la celulosa y el almidón, a , a condición de realizar una hidrólisis previa (en condición de realizar una hidrólisis previa (en medio ácido) de estas dos sustancias. medio ácido) de estas dos sustancias.

Pero la destilación, que permite obtener Pero la destilación, que permite obtener alcohol alcohol etílicoetílico prácticamente anhídrido, es una operación prácticamente anhídrido, es una operación muy costosamuy costosa en energía. en energía.

En estas condiciones, la transformación de la En estas condiciones, la transformación de la biomasa en etanol y después la utilización de este biomasa en etanol y después la utilización de este alcohol en motores de explosión, alcohol en motores de explosión, tienen un tienen un balance energético global dudosobalance energético global dudoso..

A pesar de esta reserva, ciertos países (Brasil, A pesar de esta reserva, ciertos países (Brasil, E.U.A.) tienen importantes proyectos de E.U.A.) tienen importantes proyectos de producción de etanol a partir le biomasa con un producción de etanol a partir le biomasa con un objetivo energético (propulsión de vehículos; objetivo energético (propulsión de vehículos; cuando el alcohol es puro o mezclado con cuando el alcohol es puro o mezclado con gasolina, el carburante recibe el nombre de gasolina, el carburante recibe el nombre de gasohol).gasohol).

Métodos biológicos Métodos biológicos La fermentación metánicaLa fermentación metánica

La La fermentación metánicafermentación metánica es la digestión anaerobia de la biomasa es la digestión anaerobia de la biomasa por bacteriaspor bacterias.. Es idónea para la transformación de la Es idónea para la transformación de la biomasa húmedabiomasa húmeda (más del 75 % de (más del 75 % de

humedad relativa). humedad relativa). En los En los fermentadores, o digestoresfermentadores, o digestores, la , la celulosacelulosa es esencialmente la sustancia que es esencialmente la sustancia que

se degrada en un gasse degrada en un gas, que contiene alrededor de 60 % de metano y 40 % de , que contiene alrededor de 60 % de metano y 40 % de gas carbónico. gas carbónico.

El problema principal consiste en la necesidad de calentar el equipo, para El problema principal consiste en la necesidad de calentar el equipo, para mantenerlo mantenerlo a la temperatura óptima de 30-35ºC. a la temperatura óptima de 30-35ºC.

No obstante, el empleo de digestores es un camino prometedor hacia la No obstante, el empleo de digestores es un camino prometedor hacia la autonomía energética de las explotaciones agrícolas, por recuperación de las autonomía energética de las explotaciones agrícolas, por recuperación de las deyecciones y camas del ganado. deyecciones y camas del ganado.

Además, es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Además, es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Así, millones de digestores ya son utilizados por familias campesinas chinas.Así, millones de digestores ya son utilizados por familias campesinas chinas.

                  

LUGAR DE LA BIOMASA ENTRE LUGAR DE LA BIOMASA ENTRE LAS FUENTES DE ENERGÍALAS FUENTES DE ENERGÍA

Al contrario de las energías extraídas del carbón o petróleo, Al contrario de las energías extraídas del carbón o petróleo, la energía derivada de la biomasa la energía derivada de la biomasa es renovable es renovable indefinidamenteindefinidamente. .

Al contrario de las energías eólica y solar, la de la biomasa Al contrario de las energías eólica y solar, la de la biomasa se puede almacenarse puede almacenar. .

En cambio, opera con enormes volúmenes combustibles que En cambio, opera con enormes volúmenes combustibles que hacen su hacen su transporte onerosotransporte oneroso y constituyen un argumento y constituyen un argumento en favor de una en favor de una utilización localutilización local y sobre todo y sobre todo ruralrural. .

Su Su rendimientorendimiento, expresado en relación a la energía solar , expresado en relación a la energía solar incidente sobre las mismas superficies, incidente sobre las mismas superficies, es muy débiles muy débil (0,5 (0,5 % a 4 %, contra 10 % a 30 % para las pilas solares % a 4 %, contra 10 % a 30 % para las pilas solares fotovoltaicas), pero las superficies terrestres y acuáticas, fotovoltaicas), pero las superficies terrestres y acuáticas, de que pueden disponer no tienen comparación con las de que pueden disponer no tienen comparación con las que pueden cubrir, por ejemplo, los captadores solares.que pueden cubrir, por ejemplo, los captadores solares.

Recurso energético de los residuos sólidos urbanosRecurso energético de los residuos sólidos urbanos

Los Los principales factoresprincipales factores que han dado lugar a este problema son: que han dado lugar a este problema son:

- El rápido crecimiento demográfico.- El rápido crecimiento demográfico.

- La concentración de la población en centros urbanos.- La concentración de la población en centros urbanos.

- La utilización de bienes materiales de rápido - La utilización de bienes materiales de rápido envejecimiento.envejecimiento.

- El uso de envases sin retorno, fabricados con materiales - El uso de envases sin retorno, fabricados con materiales poco poco o nada degradables.o nada degradables.

Los Los residuos sólidos urbanosresiduos sólidos urbanos (RSU), constituyen una realidad que (RSU), constituyen una realidad que día tras día se presenta en todas las día tras día se presenta en todas las entidades de población.entidades de población.

Actualmente en España los RSU Actualmente en España los RSU tienen cuatro tipos de tratamientos: tienen cuatro tipos de tratamientos: vertido, compostaje, vertido, compostaje, incineraciónincineración y y reciclado. reciclado.

Desde el punto de vista Desde el punto de vista energético energético la única posibilidad es la la única posibilidad es la incineraciónincineración, como se está dando , como se está dando en algunas centrales españolasen algunas centrales españolas

Planta metropolitana de incineración Planta metropolitana de incineración MONTCADA I REIXAC (Barcelona)MONTCADA I REIXAC (Barcelona)(incineración de RSU con recuperación de calor, (incineración de RSU con recuperación de calor, con una potencia de 760 kW)con una potencia de 760 kW)

Eficiencia energéticaEficiencia energéticaUso eficiente de la energíaUso eficiente de la energía. .

Es imprescindible Es imprescindible reducir la dependenciareducir la dependencia de nuestra economía del de nuestra economía del petróleo y los combustibles fósiles. petróleo y los combustibles fósiles.

Es una Es una tarea urgentetarea urgente, pues es una de las , pues es una de las causas del cambio climático causas del cambio climático globalglobal y otros problemas ambientales y además , no podemos y otros problemas ambientales y además , no podemos seguir basando nuestra forma de vida en una seguir basando nuestra forma de vida en una fuente de energía no fuente de energía no renovable que se va agotando. renovable que se va agotando.

Para lograr estos objetivos son muy importantes dos cosas:  Para lograr estos objetivos son muy importantes dos cosas:  Aprender a Aprender a obtener energíaobtener energía, de forma económica y respetuosa , de forma económica y respetuosa

con el ambiente, con el ambiente, de las fuentes alternativasde las fuentes alternativas Aprender a Aprender a usar eficientemente la energíausar eficientemente la energía. .

Usar eficientemente la energía significa Usar eficientemente la energía significa no emplearla en actividades no emplearla en actividades innecesariasinnecesarias y conseguir hacer las tareas con el y conseguir hacer las tareas con el mínimo consumo mínimo consumo de energía posible.de energía posible.

Desarrollar Desarrollar tecnologías y sistemas de vida y trabajo que ahorren tecnologías y sistemas de vida y trabajo que ahorren energíaenergía es lo más importante para lograr un auténtico desarrollo, es lo más importante para lograr un auténtico desarrollo, que se pueda llamar sostenible. que se pueda llamar sostenible.

Por ej.: se puede ahorrar energía en los automóviles, construyendo Por ej.: se puede ahorrar energía en los automóviles, construyendo motores más eficientes, que empleen menor cantidad de motores más eficientes, que empleen menor cantidad de combustible por km, con hábitos de conducción más racionales, combustible por km, con hábitos de conducción más racionales, conducir a menor velocidad o sin aceleraciones bruscas.conducir a menor velocidad o sin aceleraciones bruscas.

Técnicas de ahorro de energíaTécnicas de ahorro de energía  1.- Cogeneración1.- Cogeneración : : Técnica que Técnica que aprovecha el calor residualaprovecha el calor residual. Por ej.: utilizar el . Por ej.: utilizar el

vapor caliente que sale de una turbina de producción de energía eléctrica, para vapor caliente que sale de una turbina de producción de energía eléctrica, para suministrar energía para otros usos. Esta técnica se emplea cada vez más en suministrar energía para otros usos. Esta técnica se emplea cada vez más en industrias, hospitales, hoteles y, en general, en instalaciones en las que se industrias, hospitales, hoteles y, en general, en instalaciones en las que se produce vapor o calor, porque supone ahorros energéticos y económicosproduce vapor o calor, porque supone ahorros energéticos y económicos, ,

  2.- Aislamiento de edificios2.- Aislamiento de edificios:: Permite ahorrar mucha energía Permite ahorrar mucha energía aislando aislando adecuadamente las viviendas, oficinas y edificiosadecuadamente las viviendas, oficinas y edificios que necesitan calefacción o que necesitan calefacción o aire acondicionado para mantenerse confortables. Construir un edificio con un aire acondicionado para mantenerse confortables. Construir un edificio con un buen aislamiento cuesta más dinero, pero a la larga es más económico porque buen aislamiento cuesta más dinero, pero a la larga es más económico porque ahorra mucho gasto de calefacción o de refrigeración del aire. ahorra mucho gasto de calefacción o de refrigeración del aire. 

  3.-Ahorro de combustible en el transporte:3.-Ahorro de combustible en el transporte: Las mejoras en el Las mejoras en el diseño diseño aerodinámico de los automóviles, su disminución de peso y las nuevas aerodinámico de los automóviles, su disminución de peso y las nuevas tecnologíastecnologías usadas en los motores permiten construir ya, automóviles que usadas en los motores permiten construir ya, automóviles que hacen hacen 25 km/litro25 km/litro de gasolina y se están probando distintos prototipos que de gasolina y se están probando distintos prototipos que pueden hacer 40 km y más por litro. También se están construyendo coches que pueden hacer 40 km y más por litro. También se están construyendo coches que funcionan con electricidad, con metanol o etanol o con otras fuentes de energía funcionan con electricidad, con metanol o etanol o con otras fuentes de energía alternativas que contaminan menos y ahorran consumo de petróleo. El uso de alternativas que contaminan menos y ahorran consumo de petróleo. El uso de hidrógeno como combustible en automóviles es interesante. hidrógeno como combustible en automóviles es interesante.

4.- Industrias y reciclaje:4.- Industrias y reciclaje: Reciclar las materias primasReciclar las materias primas es una manera eficaz de es una manera eficaz de ahorrar energía. Si los metales se sacan de la chatarra se necesitará una ahorrar energía. Si los metales se sacan de la chatarra se necesitará una fracción de la energía empleada para extraerlos de los minerales. Así por ej.: fracción de la energía empleada para extraerlos de los minerales. Así por ej.: reciclar el acero emplea sólo el 14% de la energía que se usaría para obtenerlo reciclar el acero emplea sólo el 14% de la energía que se usaría para obtenerlo de su mena. Y en el caso del aluminio la energía empleada para reciclarlo es de su mena. Y en el caso del aluminio la energía empleada para reciclarlo es sólo el 5% de la que se usaría para fabricarlo nuevo. sólo el 5% de la que se usaría para fabricarlo nuevo.

   

Características principales de una casa Características principales de una casa con superaislamientocon superaislamiento

Está tan bien aislada y tan hermética que el calor directo del sol, los Está tan bien aislada y tan hermética que el calor directo del sol, los aparatos eléctricos y los cuerpos humanos la calientan, con poca o aparatos eléctricos y los cuerpos humanos la calientan, con poca o ninguna necesidad de un sistema de calefacción de apoyo. ninguna necesidad de un sistema de calefacción de apoyo.

Un cambiador de calor aire/aire evita la acumulación de polución Un cambiador de calor aire/aire evita la acumulación de polución interna sin malgastar mucho calor.interna sin malgastar mucho calor.

SolucionesSoluciones¿Cómo podemos ahorrar energía en los edificios?¿Cómo podemos ahorrar energía en los edificios?

• Construir más casas con Construir más casas con superaislamiento superaislamiento • Estas casas requieren Estas casas requieren poca necesidad de calefacciónpoca necesidad de calefacción de apoyo. de apoyo.• Un Un cambiador de calor aire/airecambiador de calor aire/aire evita la acumulación de polución interna evita la acumulación de polución interna

sin malgastar mucho calor. sin malgastar mucho calor. • Utilizar sistemas de Utilizar sistemas de calefaccion que aprovechen mejor la energíacalefaccion que aprovechen mejor la energía • Un sistema que aprovecha mejor la energía para calentar la casa es: una Un sistema que aprovecha mejor la energía para calentar la casa es: una

casa superaisladacasa superaislada, con calefacción , con calefacción solar pasiva y calderas de gassolar pasiva y calderas de gas natural natural de alto aprovechamiento (eficacia del 85-98%). de alto aprovechamiento (eficacia del 85-98%).

• No utilizar calefacción por resistencia eléctricaNo utilizar calefacción por resistencia eléctrica con electricidad producida con electricidad producida en una central térmica a carbón o central nuclear.en una central térmica a carbón o central nuclear.

• En casas ya existentes En casas ya existentes mejorar el aislamientomejorar el aislamiento, cerrando las aberturas por , cerrando las aberturas por las que sale el aire e instalando ventanas que ahorren energía. las que sale el aire e instalando ventanas que ahorren energía.

• Calentar el agua de uso doméstico con Calentar el agua de uso doméstico con calentador instantáneos a gascalentador instantáneos a gas• Establecer Establecer niveles más altos de ahorro de energíaniveles más altos de ahorro de energía en los nuevos edificios. en los nuevos edificios. • Usar luces y Usar luces y aparatos eléctricos de bajo consumoaparatos eléctricos de bajo consumo, fomentando con , fomentando con

reembolsos o créditos fiscales a la construcción de edificios que tengan reembolsos o créditos fiscales a la construcción de edificios que tengan un buen rendimiento de energía, mejorando el rendimiento de los ya un buen rendimiento de energía, mejorando el rendimiento de los ya existentesexistentes

LAS PERSPECTIVAS FUTURASLAS PERSPECTIVAS FUTURAS  El El aprovechamiento energético de los RSUaprovechamiento energético de los RSU, mediante incineración con recuperación de , mediante incineración con recuperación de

energía, es una forma de eliminación que tiene grandes posibilidades de incrementarse energía, es una forma de eliminación que tiene grandes posibilidades de incrementarse en el futuro, debido a la tendencia a centralizar la recogida y tratamiento de estos en el futuro, debido a la tendencia a centralizar la recogida y tratamiento de estos residuos. Asimismo, cada vez es menor la posibilidad de disponer de grandes residuos. Asimismo, cada vez es menor la posibilidad de disponer de grandes superficies de terreno para su vertido.superficies de terreno para su vertido.

El aprovechamiento de El aprovechamiento de pequeñas centrales hidroeléctricaspequeñas centrales hidroeléctricas, presenta unas perspectivas , presenta unas perspectivas muy favorables a corto plazo por el reducido impacto ambiental que presenta y que en muy favorables a corto plazo por el reducido impacto ambiental que presenta y que en países en vías de desarrollo, por su caracter disperso, puede constituir el motor que países en vías de desarrollo, por su caracter disperso, puede constituir el motor que propicie el incremento de la actividad económica. propicie el incremento de la actividad económica.

Respecto a la Respecto a la energía solarenergía solar, en cuanto a su utilización, el que mayores posibilidades de , en cuanto a su utilización, el que mayores posibilidades de generalización tiene es la captación pasiva. Probablemente se generalice en los generalización tiene es la captación pasiva. Probablemente se generalice en los próximos años la tendencia a que las viviendas aproveche al máximo la energía solar próximos años la tendencia a que las viviendas aproveche al máximo la energía solar que recibe.que recibe.

Las diversas formas de Las diversas formas de captación activa de la energía solarcaptación activa de la energía solar, precisan un continuado apoyo , precisan un continuado apoyo por resultar el precio de las instalaciones excesivamente alto.por resultar el precio de las instalaciones excesivamente alto.

La La energía fotovoltaicaenergía fotovoltaica ofrece unas perspectivas de desarrollo tecnológico, a muy corto ofrece unas perspectivas de desarrollo tecnológico, a muy corto plazo, de enorme interés y que sin duda van a posibilitar una importante reducción de plazo, de enorme interés y que sin duda van a posibilitar una importante reducción de los costes de fabricación de los paneles y por tanto del conjunto de las instalaciones. los costes de fabricación de los paneles y por tanto del conjunto de las instalaciones.

En cuanto a la En cuanto a la energía eólicaenergía eólica, hasta ahora se ha trabajado en la instalación de párques , hasta ahora se ha trabajado en la instalación de párques eólicos de baja y media potencia. Asimismo las máquinas utilizadas se han diseñado en eólicos de baja y media potencia. Asimismo las máquinas utilizadas se han diseñado en el rango de 50-200 kW. Las perspectivas van encaminadas hacia la construcción de el rango de 50-200 kW. Las perspectivas van encaminadas hacia la construcción de máquinas cada vez de mayor potencia ( entre 200-400 kW).máquinas cada vez de mayor potencia ( entre 200-400 kW).

En cualquier caso, En cualquier caso, el desarrollo futuro de las energías renovablesel desarrollo futuro de las energías renovables, al igual que ocurre con , al igual que ocurre con los otros tipos de energía, los otros tipos de energía, está ligado con la política energética de cada país . está ligado con la política energética de cada país .

Importancia de reducir elImportancia de reducir el despilfarro de energía despilfarro de energía

Reducir el despilfarro de energía es uno de los Reducir el despilfarro de energía es uno de los negocios económicos y medioambientales más negocios económicos y medioambientales más

importantes para el planeta. Porque:importantes para el planeta. Porque:

Hace que los combustibles fósiles no renovables duren más tiempo.Hace que los combustibles fósiles no renovables duren más tiempo. Nos da más tiempo para introducir recursos de energía renovables.Nos da más tiempo para introducir recursos de energía renovables. Reduce la dependencia de las importaciones de petróleo (55% en 1997 Reduce la dependencia de las importaciones de petróleo (55% en 1997

en EEUU).en EEUU). Reduce el daño medioambiental local y global, porque una cantidad Reduce el daño medioambiental local y global, porque una cantidad

menor de cada recurso de energía podría proporcionar la misma menor de cada recurso de energía podría proporcionar la misma cantidad de energía útil.cantidad de energía útil.

Es la forma más barata y más rápida de frenar el calentamiento global.Es la forma más barata y más rápida de frenar el calentamiento global. Ahorra más dinero, proporciona mejores empleos, mejora la Ahorra más dinero, proporciona mejores empleos, mejora la

productividad y promueve un mayor crecimiento económico por productividad y promueve un mayor crecimiento económico por unidad de energía que otras alternativas.unidad de energía que otras alternativas.

Mejora la competitividad en el mercado internacionalMejora la competitividad en el mercado internacional..

Soluciones:Soluciones:Ahorro de energía en la industriaAhorro de energía en la industria

• La La cogeneración,cogeneración, la producción de dos formas útiles de energía (como la producción de dos formas útiles de energía (como vapor y electricidad) a partir del mismo combustible. El calor vapor y electricidad) a partir del mismo combustible. El calor desperdiciado de la combustión del carbón y otros combustibles desperdiciado de la combustión del carbón y otros combustibles puede producir vapor que haga girar turbinas y genere electricidad a la puede producir vapor que haga girar turbinas y genere electricidad a la mitad del coste que tendría comprándosela a una central eléctrica. mitad del coste que tendría comprándosela a una central eléctrica.

• Otra estrategia es la Otra estrategia es la reemplazar los motores eléctricos que malgastan reemplazar los motores eléctricos que malgastan energía.energía. Aproximadamente el 60 o 70% de la electricidad que se Aproximadamente el 60 o 70% de la electricidad que se consume en EEUU mueve motores eléctricos, que funcionan a toda consume en EEUU mueve motores eléctricos, que funcionan a toda velocidad con la salida regulada para que se ajuste al trabajo (algo así velocidad con la salida regulada para que se ajuste al trabajo (algo así como conducir con el acelerador pisado al máximo y el freno de mano como conducir con el acelerador pisado al máximo y el freno de mano puesto). Resultaría rentable desechar todos esos motores y puesto). Resultaría rentable desechar todos esos motores y sustituirlos por otros con velocidad ajustablesustituirlos por otros con velocidad ajustable. .

• También se puede ahorrar energía También se puede ahorrar energía cambiando a la iluminación de alto cambiando a la iluminación de alto rendimientorendimiento..

• Además, los Además, los sistemas de gestión de energía controlados por sistemas de gestión de energía controlados por ordenadorordenador pueden apagar las luces y los equipos en las zonas que no pueden apagar las luces y los equipos en las zonas que no están produciendo y hacer ajustes en los periodos de baja producción. están produciendo y hacer ajustes en los periodos de baja producción.

• El El reciclado y reutilizaciónreciclado y reutilización y también y también fabricar productos que duren fabricar productos que duren más y sean fáciles de reparar y reciclarmás y sean fáciles de reparar y reciclar hace que se ahorre energía en hace que se ahorre energía en comparación con la necesaria para utilizar recursos vírgenes.comparación con la necesaria para utilizar recursos vírgenes.

SolucionesSolucionesAhorro de energía al producir electricidadAhorro de energía al producir electricidad

Las empresas electricas Las empresas electricas no incentivanno incentivan el ahorro de energía. el ahorro de energía. Hacen más dinero incrementando la demanda de electricidad.Hacen más dinero incrementando la demanda de electricidad. Este proceso fomenta la construcción de centrales de energía a Este proceso fomenta la construcción de centrales de energía a

menudo innecesarias que envían electricidad a aparatos, sistemas de menudo innecesarias que envían electricidad a aparatos, sistemas de calefacción y refrigeración y plantas industriales poco eficaces.calefacción y refrigeración y plantas industriales poco eficaces.

Un número pequeño, pero que va en aumento, de compañías de Un número pequeño, pero que va en aumento, de compañías de electricidad en el mundo, están intentando darle la vuelta a este electricidad en el mundo, están intentando darle la vuelta a este proceso de derroche reduciendo la demanda de electricidad. proceso de derroche reduciendo la demanda de electricidad.

Este nuevo método se conoce como Este nuevo método se conoce como revolución del vatio negativorevolución del vatio negativo.. Para reducir la demanda, las compañías eléctricas ofrecen a los Para reducir la demanda, las compañías eléctricas ofrecen a los

clientes devoluciones de dinero cuando compran luces o aparatos de clientes devoluciones de dinero cuando compran luces o aparatos de bajo consumo, estudios gratuitos de la energía doméstica, créditos a bajo consumo, estudios gratuitos de la energía doméstica, créditos a bajo interés para la climatización del hogar o reajustes industriales y bajo interés para la climatización del hogar o reajustes industriales y tarifas más bajas para los hogares o industrias que cumplan ciertos tarifas más bajas para los hogares o industrias que cumplan ciertos estándares de rendimiento de energía. estándares de rendimiento de energía.

SolucionesSoluciones¿Cómo podemos ahorrar energía en el transporte¿Cómo podemos ahorrar energía en el transporte

Incrementar el rendimientoIncrementar el rendimiento del combustible en los vehículos a motor. del combustible en los vehículos a motor. En los ultimos años los fabricantes de automóviles han hecho En los ultimos años los fabricantes de automóviles han hecho coches ágilescoches ágiles

que cumplen o sobrepasan los estándares actuales de polución y seguridad, que cumplen o sobrepasan los estándares actuales de polución y seguridad, con rendimientos de combustible de 29 a 59 kilómetros por litro. con rendimientos de combustible de 29 a 59 kilómetros por litro.

Los Los coches eléctricoscoches eléctricos convencionales alimentados con baterías podrían convencionales alimentados con baterías podrían contribuir a reducir la dependencia del petróleo, especialmente para los contribuir a reducir la dependencia del petróleo, especialmente para los desplazamientos urbanos y viajes cortos.. desplazamientos urbanos y viajes cortos..

Hay un interés creciente en desarrollar Hay un interés creciente en desarrollar coches híbridos eléctricos y de coches híbridos eléctricos y de combustión interna,combustión interna, ecocoches que hacen entre 64 y 128 km por litro. ecocoches que hacen entre 64 y 128 km por litro.

Otro tipo de Otro tipo de ecococheecocoche atractivo desde un punto de vista medioambiental es un atractivo desde un punto de vista medioambiental es un vehículo eléctrico que utiliza células energéticas vehículo eléctrico que utiliza células energéticas alimentadas con gas alimentadas con gas hidrógeno producido con energía solar.hidrógeno producido con energía solar.

Los coches que funcionan Los coches que funcionan con células energéticascon células energéticas alimentadas con hidrógeno alimentadas con hidrógeno están muy cerca de ser están muy cerca de ser vehículos de emisiones cerovehículos de emisiones cero, porque sólo emiten , porque sólo emiten vapor de agua y cantidades casi imperceptibles de óxidos de nitrógeno, vapor de agua y cantidades casi imperceptibles de óxidos de nitrógeno, fácilmente controlables con la tecnología existente.fácilmente controlables con la tecnología existente.

Otra forma de ahorrar energía es Otra forma de ahorrar energía es cambiar a formas de transporte públicocambiar a formas de transporte público y de y de mercancías que tengan mayor rentabilidad energética. mercancías que tengan mayor rentabilidad energética.

Se podría efectuar un cambio en la forma de transportar la carga, que ahora se Se podría efectuar un cambio en la forma de transportar la carga, que ahora se hace principalmente en camión y en avión a otros medios, como hace principalmente en camión y en avión a otros medios, como trenes y trenes y barcos, de mayor rentabilidad energética. barcos, de mayor rentabilidad energética.

Consumo de energía de distintos tipos Consumo de energía de distintos tipos de transporte de pasajerosde transporte de pasajeros

Cuanto menor es el consumo mayor es el rendimiento de energía. Cuanto menor es el consumo mayor es el rendimiento de energía.

Rendimiento de energía de distintas Rendimiento de energía de distintas maneras de calefaccionar una casamaneras de calefaccionar una casa..

Coste de la electricidad de tres tipos Coste de la electricidad de tres tipos comparables de bombilla durante 10.000 hrs.comparables de bombilla durante 10.000 hrs.

Debido a que las bombillas Debido a que las bombillas convencionales tienen un convencionales tienen un rendimiento de sólo el 5% y rendimiento de sólo el 5% y duran entre duran entre : : 750 y 1.500 horas, 750 y 1.500 horas, desperdician enormes desperdician enormes cantidades de energía y de cantidades de energía y de dinero y se suman a la carga de dinero y se suman a la carga de calor de la casa durante el calor de la casa durante el verano. verano.

Las luces fluorescentes de Las luces fluorescentes de casquillo de enchufe consumen casquillo de enchufe consumen la cuarta parte de electricidad de la cuarta parte de electricidad de las bombillas tradicionales. las bombillas tradicionales.

Aunque estas nuevas bombillas Aunque estas nuevas bombillas cuestan entre 10 y 21 euros cada cuestan entre 10 y 21 euros cada una, duran entre 10 y 20 veces una, duran entre 10 y 20 veces más que las incandescentes más que las incandescentes convencionales y ahorran una convencionales y ahorran una cantidad considerable de dinero cantidad considerable de dinero (en comparación con las (en comparación con las incandescentes) a lo largo de su incandescentes) a lo largo de su vida. vida.

(Datos del Instituto de Investigación de la Electricidad.)(Datos del Instituto de Investigación de la Electricidad.) ::- ;...- ;...

SolucionesAlgunas vías que han sugerido varios analistas para

conseguir un futuro energético viable.

Fin

Modulo 5Modulo 5

Energía:Energía: Recursos, energía renovable Recursos, energía renovable