A AUGA COMO MEDIO DE PRODUCIÓN DE ENERXÍA

Por:Alejandro Arias, Alexandre Dorado, Alfredo Gómez, Daniel Gutiérrez

“A auga é a forza motriz de toda a natureza.”-Leonardo da Vinci.

INTRODUCIÓN

• A auga posúe dúas clases de enerxía:• A primera é a enerxía cinética, usada durante a execución de procesos, como movemento. Debido a esta

enerxía, a auga pode fluír, e as olas poden consistir.• A segunda é a enexía potencial. Esta está almacenada na auga. Pode chegar a ser usada cando a auga

comeza a fluír, e é transferida a enerxía cinética, que causará o movemento.• Cando a auga flúe ou cae, pódese xerar enerxía. A xeración de enerxía a través da auga é levada a cabo

en grandes prantas hidroeléctricas, cun determinado número de pasos e uso de varios aparellos, como turbinas, xeradores... A enerxía do auga pode ser utilizada para producir electricidade.

HISTORIA

• Ao longo da historia, utlizáronse diversos métodos para producir electricidade mediante a auga. Algúns dos métodos, dende os máis antigos ata a actualidade, son:

• 1. Enerxía termoeléctrica.• 2. Enerxía maremotérmica. • 3. Enerxía mareomotriz. • 4. Enerxía undimotriz. • Tamén existe un novo método de tratar as augas residuaise obter enerxía limpa no proceso .• Cada un destes métodos será explicado posteriormente.

HISTORIA

ENERXÍA MAREOMOTRIZ

• A enerxía mareomotriz é a producida polo movemento das augas do mar polas subidas e baixadas das mareas, esta enerxía é aproveitada por turbinas, as cales a súa vez moven un alternador que xera enerxía eléctrica. Ao non consumir combustibles fósiles nin tampouco producir gases que impulsen o efecto invernadoiro, considerase unha enerxía limpa e renovable pero hai que ter en conta que provoca cambios na salinidade do estuario e no ecosistema da zona.

• As centrais mareomotrices instálanse en estuarios, constan dun dique que separa o mar da costa e que permite reter a auga na preamar, na baixamar ábrense as comportas e a auga acciona unha turbina que está unida a un alternador.

• Para aproveitar a enerxía das mareas é preciso que a súa amplitude sexa considerable, o aconsellable é unha amplitude superior a 10 m. Unha das primeiras foi a de La Rance en Francia, construída en 1967 no estuario do río Rance na Bretaña.

• Con todo, esta forma de producir enerxía eléctrica ven ser unha actualización dos tradicionais muíños de marea, que existen en lugares como Muros ou Vilagarcía de Arousa.

ENERXÍA UNDIMOTRIZ

• A enerxía undimotriz é o transporte da enerxía producida polo movemento das ondas e a súa captación para aplicala en facer un traballo útil; por exemplo, para a xeración de electricidade, a desalinización, ou o bombeo de auga (en depósitos). É unha fonte de enerxía renovable menos coñecida e estendida cá maremotriz, pero cada vez aplícase máis.

• As instalacións undimotrices requiren dunha alta inversión e un maior desenvolvemento tecnolóxico. Os seus responsables deben mellorar en varias cuestións, como a súa eficiencia ao aproveitar o movemento non lineal e esquivo das ondas, ou a súa resistencia ao embate das mesmas, e todo iso cun custo asumible. Por iso, este tipo de instalacións aínda non son competitivas.

• Por outra banda, a tecnoloxía undimotriz presenta incluso máis vantaxes que outras renovables: trátase dunha enerxía constante e inesgotable, xa que sempre hai olas, e o seu impacto no entorno tamén é menor.

ENERXÍA TERMOELÉCTRICA

• Denomínase enerxía termoeléctrica á forma de enerxía que resulta de liberar o auga por medio dun combustible para mover un alternador e producir enerxía eléctrica.

• Desde a antigüidade, o home necesitou xerar enerxía térmica para cubrir as súas necesidades de abrigo, alimentación, iluminación, fabricación de ferramentas, e tamén para resolver todos aqueles problemas que non pode afrontar co uso da súa forza física, como accionar medios transparentes, maquinarias, armamento, etc.

• A enerxía termoeléctrica pode usar como combustibles productos fósiles como petróleo, carbón ou gas natural (ciclo combinado), átomos de uranio, no caso da enerxía nuclear, e enerxía solar para a xeración solar-termoeléctrica.

ENERXÍA MAREMOTÉRMICA

• A enerxía maremotérmica (tamén coñecida como Ocean Thermal Energy Conversion, conversión de enerxía térmica oceánica, abreviadamente OTEC ou OTE) é un tipo de enerxía renovable que utiliza as diferenzas de temperatura entre as augas oceánicas profundas, máis frías, e as superficiais, e as máis cálidas, para mover unha máquina térmica e producir traballo útil, xeralmente en forma de electricidade. Foi orixinalmente concebida polo físico francés Arsène d'Arsonval. Ata agora tivo como principal problema o do seu rendemento.

OBTENCIÓN DE ENERXÍA A TRAVÉS DE AUGAS RESIDUAIS• Nos últimos anos estívose a traballar nunha maneira de tratar as augas residuais e, á súa vez, obter

enerxía limpa. Empresas e grupos de investigación de todo o mundo traballaron para desenvolver sistemas que fixeran este proxecto realidade. Hoxe en día, son cada vez máis as cidades que contan con sistemas de tratamento de augas residuais que limpan a auga e obteñen a partir do proceso enerxía en forma de biogás, electricidad ou calor.

• Empresas como a alemana Wolfsburger Entwässerungsbetriebe propoñen a utulización da auga residual depurada con fins agrícolas, xa que a depuración pode producir nitróxeno e fosfato (que complementen os abonos) e, ademais, estas augas poden empregarse para abastecer os sistemas de rego, sen ter que empregar augas subterráneas.

• Outras empresas propoñen o emprego de estas augas en sistemas de climatización, aproveitando a temperatura constante das augas residuais (que oscila entre 10 e 20 graos centígrados) para facer funcionar bombas de calor. Esta bomba de calor pode proporcionar tanto calefacción en inverno (salvo nas temperaturas moi baixas, nas que se tería que empregar gas convencional) como refrixeración en verán. Por iso, moitas cidades alemanas como Berlín, Singen, Waiblingen e Leverkusen contan con instalacións deste tipo, e tamén existe unha tecnoloxía similar en Basilea (Suíza).

OBTENCIÓN DE ENERXÍA A TRAVÉS DE AUGAS RESIDUAIS• En Estados Unidos, unha compañía de control de residuos desenvolveu unha tecnoloxía que obtén

metano como combustible tras mesturar augas residuais con basura orgánica. Para iso baséase nos microorganismos anaerobios que procesan o lixo, producindo o gas. Deste modo, a máis bacterias e máis materia orgánica, máis rápida é a descomposición. 

• Outros grupos científicos a nivel internacional (belgas, estadounidenses, británicos e españoles, entre outros) traballan no desenvolvemento de pilas de combustible microbianas para o tratamento de augas residuais e a obtención de enerxía. Nestas pilas, as bacterias metabolizan a materia orgánica das augas residuais, liberando enerxía eléctrica, de modo que producen enerxía á vez que eliminan residuos.

• O potencial destas innovadoras tecnoloxías é inmenso, pero, para competir cos sistemas convencionais, deberán enfrontarse a moitos retos. Por exemplo, as bombas de calor de augas residuais non son compatibles con todo tipo de canalizacións (do que advirten os seus responsables), e tampouco son rentables para determinados edificios. Outro exemplo son as pilas de combustible microbianas, que precisan de desenvolvemento para baixar o custo dos seus materiais e aumentar a súa eficiencia enerxética. Pero cabe destacar que estes novos sistemas farán máis ecolóxico e menos custoso o tratamento de augas residuais.

OTEC Enerxía termoeléctrica

Enerxía mareomotriz

Enerxía undimotriz

Enerxía a partir de augas residuais