TECNOLOGIA DE LAENERGIA

ContenidosArtículos

TecnologíaEnergíaEnergía eléctricaEnergía no renovableCarbónPetróleoEnergía nuclearCentral termoeléctricaEnergía renovableCentral hidroeléctricaEnergía solarEnergía eólicaBiomasaEnergía geotérmicaEnergía mareomotrizEnergía undimotrizEnergía eléctrica en Argentina

Tecnología 1

TecnologíaTecnología es el conjunto de conocimientostécnicos, ordenados científicamente, quepermiten diseñar y crear bienes y serviciosque facilitan la adaptación al medioambiente y satisfacer tanto las necesidadesesenciales como los deseos de las personas.Es una palabra de origen griego,τεχνολογία, formada por téchnē (τέχνη,arte, técnica u oficio, que puede sertraducido como destreza) y logía (λογία, elestudio de algo). Aunque hay muchastecnologías muy diferentes entre sí, esfrecuente usar el término en singular parareferirse a una de ellas o al conjunto detodas. Cuando se lo escribe con mayúscula,Tecnología, puede referirse tanto a ladisciplina teórica que estudia los saberescomunes a todas las tecnologías como aeducación tecnológica, la disciplina escolarabocada a la familiarización con lastecnologías más importantes.

DefiniciónEn primera aproximación, la tecnología es el conjunto de saberes, habilidades, destrezas y medios necesarios parallegar a un fin predeterminado mediante el uso de objetos artificiales o artefactos. Esta definición es insuficienteporque no permite diferenciarlas de las artes y las ciencias, para lo cual hay que analizar las funciones y finalidadesde las tecnologías.Es un error común en muchas páginas Web denominar tecnología, a secas, a la tecnología informática, la tecnologíade procesamiento de información por medios artificiales, entre los que se incluye, pero no de modo excluyente, a lascomputadoras.

Tecnología 13

Medio ambiente y tecnologíasLa principal finalidad de las tecnologías es transformar el entorno humano (natural y social), para adaptarlo mejor alas necesidades y deseos humanos. En ese proceso se usan recursos naturales (terreno, aire, agua, materiales, fuentesde energía...) y personas que proveen la información, mano de obra y mercado para las actividades tecnológicas.El principal ejemplo de transformación del medio ambiente natural son las ciudades, construcciones completamenteartificiales por donde circulan productos naturales como aire y agua, que son contaminados durante su uso. Latendencia, aparentemente irreversible, es la urbanización total del planeta. Se estima que en el transcurso de 2008 lapoblación mundial urbana superará a la rural por primera vez en la historia.[43] [44] Esto ya ha sucedido en el sigloXX para los países más industrializados. En casi todos los países la cantidad de ciudades está en continuocrecimiento y la población de la gran mayoría de ellas está en continuo aumento. La razón es que las ciudadesproveen mayor cantidad de servicios esenciales, puestos de trabajo, comercios, seguridad personal, diversiones yacceso a los servicios de salud y educación.Además del creciente reemplazo de los ambientes naturales (cuya preservación en casos particularmente deseablesha obligado a la creación de parques y reservas naturales), la extracción de ellos de materiales o su contaminaciónpor el uso humano, está generando problemas de difícil reversión. Cuando esta extracción o contaminación excede lacapacidad natural de reposición o regeneración, las consecuencias pueden ser muy graves. Son ejemplos:• La deforestación.• La contaminación de los suelos, las aguas y la atmósfera.• El calentamiento global.• La reducción de la capa de ozono.• Las lluvias ácidas.• La extinción de especies animales y vegetales.• La desertificación por el uso de malas prácticas agrícolas y ganaderas.Se pueden mitigar los efectos que las tecnologías producen sobre el medio ambiente estudiando los impactosambientales que tendrá una obra antes de su ejecución, sea ésta la construcción de un caminito en la ladera de unamontaña o la instalación de una gran fábrica de papel a la vera de un río. En muchos países estos estudios sonobligatorios y deben tomarse recaudos para minimizar los impactos negativos (rara vez pueden eliminarse porcompleto) sobre el ambiente natural y maximizar (si existen) los impactos positivos (caso de obras para laprevención de aludes o inundaciones).Para eliminar completamente los impactos ambientales negativos no debe tomarse de la naturaleza o incorporar aella más de los que es capaz de reponer, o eliminar por sí misma. Por ejemplo, si se tala un árbol se debe plantar almenos uno; si se arrojan residuos orgánicos a un río, la cantidad no debe exceder su capacidad natural dedegradación. Esto implica un costo adicional que debe ser provisto por la sociedad, transformando los queactualmente son costos externos de las actividades humanas (es decir, costos que no paga el causante, por ejemplolos industriales, sino otras personas) en costos internos de las actividades responsables del impacto negativo. De locontrario se generan problemas que deberán ser resueltos por nuestros descendientes, con el grave riesgo de que en eltranscurso del tiempo se transformen en problemas insolubles.El concepto de desarrollo sustentable o sostenible tiene metas más modestas que el probablemente inalcanzableimpacto ambiental nulo. Su expectativa es permitir satisfacer las necesidades básicas, no suntuarias, de lasgeneraciones presentes sin afectar de manera irreversible la capacidad de las generaciones futuras de hacer lo propio.Además del uso moderado y racional de los recursos naturales, esto requiere el uso de tecnologías específicamentediseñadas para la conservación y protección del medio ambiente.

Tecnología 20

EnergíaEl término energía (del griego ἐνέργεια/energeia, actividad, operación; ἐνεργóς/energos=fuerza de acción o fuerzatrabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar,transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. Entecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla,transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.

El concepto de energía en físicaEn la física, la ley universal de conservación de la energía, que es la base para el primer principio de latermodinámica, indica que la energía ligada a un sistema aislado permanece en el tiempo. No obstante, la teoría de larelatividad especial establece una equivalencia entre masa y energía por la cual todos los cuerpos, por el hecho deestar formados de materia, contienen energía; además, pueden poseer energía adicional que se divideconceptualmente en varios tipos según las propiedades del sistema que se consideren. Por ejemplo, la energíacinética se cuantifica según el movimiento de la materia, la energía química según la composición química, laenergía potencial según propiedades como el estado de deformación o a la posición de la materia en relación con lasfuerzas que actúan sobre ella y la energía térmica según el estado termodinámico.La energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo una magnitud escalar que se le asigna alestado del sistema físico, es decir, la energía es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de lossistemas físicos. Por ejemplo, se puede decir que un sistema con energía cinética nula está en reposo.Se utiliza como una abstracción de los sistemas físicos por la facilidad para trabajar con magnitudes escalares, encomparación con las magnitudes vectoriales como la velocidad o la posición. Por ejemplo, en mecánica, se puededescribir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial, que componen laenergía mecánica, que en la mecánica newtoniana tiene la propiedad de conservarse, es decir, ser invariante en eltiempo.

Energía 23

Magnitudes relacionadasLa energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. Energía y trabajo son equivalentes y, por tanto, seexpresan en las mismas unidades. El calor es una forma de energía, por lo que también hay una equivalencia entreunidades de energía y de calor. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es lapotencia.

Transformación de la energíaPara la optimización de recursos y la adaptación a nuestros usos, necesitamos transformar unas formas de energía enotras. Todas ellas se pueden transformar en otra cumpliendo los siguientes principios termodinámicos:• “La energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma”. De este modo, la cantidad de energía inicial es igual a la

final.• “La energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad (energía térmica)”. Dicho de

otro modo, ninguna transformación se realiza con un 100% de rendimiento, ya que siempre se producen unaspérdidas de energía térmica no recuperable. El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energíaobtenida y la que suministramos al sistema.

Unidades de medida de energíaLa unidad de energía definida por el Sistema Internacional de Unidades es el julio, que se define como el trabajorealizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza, es decir,equivale a multiplicar un Newton por un metro. Existen muchas otras unidades de energía, algunas de ellas endesuso.

Nombre Abreviatura Equivalencia en julios

Caloría cal 4,1855

Frigoría fg 4.185,5

Termia th 4.185.500

Kilovatio hora kWh 3.600.000

Caloría grande Cal 4.185,5

Tonelada equivalente de petróleo Tep 41.840.000.000

Tonelada equivalente de carbón Tec 29.300.000.000

Tonelada de refrigeración TR 3,517/h

Electronvoltio eV 1.602176462 × 10-19

British Thermal Unit BTU o BTu 1.055,05585

Caballo de vapor por hora[2] CVh 3,777154675 × 10-7

Ergio erg 1 × 10-7

Pie por libra (Foot pound) ft × lb 1,35581795

Foot-poundal[3] ft × pdl 4,214011001 × 10-11

Energía 24

La energía como recurso naturalEn tecnología y economía, una fuente de energía es un recurso natural, así como la tecnología asociada paraexplotarla y hacer un uso industrial y económico del mismo. La energía en sí misma nunca es un bien para elconsumo final sino un bien intermedio para satisfacer otras necesidades en la producción de bienes y servicios. Alser un bien escaso, la energía es fuente de conflictos para el control de los recursos energéticos.Es común clasificar las fuentes de energía según incluyan el uso irreversible o no ciertas materias primas, comocombustibles o minerales radioactivos. Según este criterio se habla de dos grandes grupos de fuentes de energíaexplotables tecnológicamente:Energías renovables:

• Energía eólica• Energía geotérmica• Energía hidráulica• Energía mareomotriz• Energía solar• Energía cinética• Biomasa• Gradiente térmico oceánico• Energía azul• Energía termoeléctrica generada por termopares• Energía nuclear de fusiónFuentes de Energías no renovables (o nuclear-fósil):

• Carbón• Centrales nucleares• Gas Natural• Petróleo• Energía atómica o nuclear, que requiere de Uranio o Plutonio.

Energía 25

• Teoría de la relatividad• Julio (unidad)• Electromecánica

Referencias[1] http:/ / dialnet. unirioja. es/ servlet/ articulo?codigo=2934611& orden=202245& info=link#page=159[2] « Measurement unit conversion: cheval vapeur heure (http:/ / www. convertunits. com/ info/ cheval+ vapeur+ heure)» (en inglés). Consultado

el 6 de julio de 2009. «The SI derived unit for energy is the joule. 1 joule = 3,77672671473E-7 cheval vapeur heure».[3] unitconversion.org. « Joules to Poundal foots (http:/ / www. unitconversion. org/ energy/ joules-to-poundal-foots-conversion. html)» (en

inglés). Consultado el 6 de julio de 2009.

Energía eléctrica 26

Energía eléctrica

Consumo de energía eléctrica por país, en millones de kWh.

Se denomina energía eléctrica a la formade energía resultante de la existencia de unadiferencia de potencial entre dos puntos, loque permite establecer una corrienteeléctrica entre ambos —cuando se les colocaen contacto por medio de sistemas físicospor la facilidad para trabajar con magnitudesescalares, en comparación con lasmagnitudes vectoriales como la velocidad ola posición. Por ejemplo, en mecánica, sepuede describir completamente la dinámicade un sistema en función de las energías cinética, potencial, que componen la energía mecánica, que en la mecánicanewtoniana tiene la propiedad de conservarse, es decir, ser invariante en el tiempo.

Matemáticamente, la conservación de la energía para un sistema es una consecuencia directa de que las ecuacionesde evolución de ese sistema sean independientes del instante de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema deNoether.conductor eléctrico—para obtener trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas deenergía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.Su uso es una de las bases de la tecnología utilizada por el ser humano en la actualidad.La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricasnegativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial queun generador esté aplicando en sus extremos.Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones através del cable conductor. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos de— que se desea utilizar,mediante las correspondientes transformaciones; por ejemplo, cuando la energía eléctrica llega a una enceradora, seconvierte en energía mecánica, calórica y en algunos casos luminosa, gracias al motor eléctrico y a las distintaspiezas mecánicas del aparato.Tiene una utilidad directa para el ser humano, salvo en aplicaciones muy singulares, como pudiera ser el uso decorrientes en medicina, resultando en cambio normalmente desagradable e incluso peligrosa, según lascircunstancias. Sin embargo es una de las más utilizadas, una vez aplicada a procesos y aparatos de la más diversanaturaleza, debido fundamentalmente a su limpieza y a la facilidad con la que se le genera, transporta y convierte enotras formas de energía. Para contrarrestar todas estas virtudes hay que reseñar la dificultad que presenta sualmacenamiento directo en los aparatos llamados acumuladores.La generación de energía eléctrica se lleva a cabo mediante técnicas muy diferentes. Las que suministran las mayorescantidades y potencias de electricidad aprovechan un movimiento rotatorio para generar corriente continua en undinamo o corriente alterna en un alternador. El movimiento rotatorio resulta a su vez de una fuente de energíamecánica directa, como puede ser la corriente de un salto de agua, la producida por el viento, o a través de un ciclotermodinámico. En este último caso se calienta un fluido, al que se hace recorrer un circuito en el que mueve unmotor o una turbina. El calor de este proceso se obtiene mediante la quema de combustibles fósiles, reaccionesnucleares y otros procesos.La generación de energía eléctrica es una actividad humana básica, ya que está directamente relacionada con los requerimientos actuales del hombre. Todas la formas de utilización de las fuentes de energía, tanto las habituales como las denominadas alternativas o no convencionales, agreden en mayor o menor medida el ambiente, siendo de

Energía eléctrica 27

todos modos la energía eléctrica una de las que causan menor impacto.La energía eléctrica se crea por el movimiento de los electrones, para que este movimiento sea continuo, tenemosque suministrar electrones por el extremo positivo para dejar que se escapen o salgan por el negativo; para poderconseguir esto, necesitamos mantener un campo eléctrico en el interior del conductor (metal, etc.).Estos aparatosconstruidos con el fin de crear electricidad se llaman generadores eléctricos. Claro que hay diferentes formas decrearla, eólicamente, hidráulicamente, de forma geotérmica y muchas más.

Generación de energía eléctricaActualmente la energía eléctrica se puede obtener de las siguientes maneras:1. Energía termoeléctrica a través de Centrales termoeléctricas2. Centrales hidroeléctricas3. Centrales geo-termo-eléctricas4. Energía Nuclear a través de Centrales nucleares5. Centrales de ciclo combinado6. Centrales de turbo-gas7. Centrales eólicas8. Centrales solares9. Centrales de cogeneración

Energía no renovable 29

Energía no renovableEnergía no renovable se refiere a aquellas fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en una cantidadlimitada y una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción oextracción viable. Dentro de las energías no renovables existen dos tipos de combustibles:• Los combustibles fósiles.• Los combustibles nucleares.

Combustible fósilSon combustibles fósiles el carbón, el petróleo y el gas natural. Provienen de restos de seres vivos enterrados hacemillones de años, que se transformaron bajo condiciones adecuadas de presión y temperatura.El combustible fósil puede utilizarse directamente, quemándolo para obtener calor y movimiento en hornos, estufas,calderas y motores. También pueden usarse para electricidad en las centrales térmicas o termoeléctricas, en lascuales, con el calor generado al quemar estos combustibles se obtiene vapor de agua que, conducido a presión, escapaz de poner en funcionamiento un generador eléctrico, normalmente una turbina.

Ventajas• Son muy fáciles de extraer (casi todos).• Su gran disponibilidad(temporal).• Su gran continuidad(temporal).• Son muy baratas (menos algunas como el petróleo).

Desventajas• Su uso produce la emisión de gases que contaminan la atmósfera y resultan tóxicos para la vida.• Se puede producir un agotamiento de las reservas a corto o medio plazo.• Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse utilizado en su lugar.

Combustibles nuclearesPueden ser combustibles nucleares como el uranio y el plutonio, en general todos aquellos elementos fisiblesadecuados al reactor. Sirva de ejemplo los reactores de un submarino nuclear que deben funcionar con uranio muyenriquecido o centrales como la de Ascó o Vandellós que les basta con un enriquecimiento del 4,16%.Son elementos químicos capaces de producir energía por fisión nuclear. La energía nuclear se utiliza para producirelectricidad en las centrales nucleares. La forma de producción es muy parecida a la de las centrales termoeléctricas,aunque el calor no se produce por combustión, sino mediante la fisión de materiales fisibles.

Energía no renovable 30

Ventajas• Produce mucha energía de forma continua.• No genera emisiones de gases de efecto invernadero durante su funcionamiento.

Desventajas• Su combustible es limitado.• Genera residuos radiactivos activos durante miles de años.• Puede ocasionar graves catástrofes medioambientales en caso de accidente.• Algunas de ellas no están suficientemente desarrolladas tecnológicamente.• Incrementa el efecto invernadero en la atmósfera de la tierra.

Véase también• Protocolo de Kioto sobre el cambio climático• Temas relacionados con el uso de la energía• Preocupaciones medioambientales con la generación de energía eléctrica• Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía• Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente

Carbón

Carbón.

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria decolor negro, muy rica en carbono, utilizada como combustiblefósil. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre unacapa de arena y arcilla. Se cree que la mayor parte del carbónse formó durante el período carbonífero (hace 280 a 345millones de años).

Formación del carbón

El carbón se origina por la descomposición de vegetalesterrestres, hojas, maderas, cortezas, y esporas, que seacumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de pocaprofundidad. Los vegetales muertos se van acumulando en elfondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lotanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza unalenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, untipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivoenriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá almantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Los geólogosestiman que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por el proceso de diagénesisde más de diez metros de limos carbonosos.

Los depósitos de carbón están frecuentemente asociados con el mercurio. Hay otra teoría que explica que el carbónse forma con emanaciones continuas de gas metano en las profundidades de la tierra.[cita requerida]

Carbón 31

En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias comoareniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe ala forma y el lugar donde se genera el carbón.Si, por ejemplo, un gran bosque está situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque quedaprogresivamente sumergido, por descenso del continente o por una transgresión marina, y los vegetales muertos ycaídos se acumulan en la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la invasión del mar, el bosquequeda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes,arenas y arcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbón. Si se retira el mar, puededesarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetalesterrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la exuberancia de lavegetación permiten deducir que el clima en el que se originó el carbón era probablemente clima tropical.

Tipos de carbónExisten diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado lamateria vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materiavegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolucióndepende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., enlas que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil,contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijoy mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existenvarias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor amenor rango en:[cita requerida]

• Antracita• Bituminoso bajo en volátiles• Bituminoso medio en volátiles• Bituminoso alto en volátiles• Sub-bituminoso• Lignito• TurbaLa hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles.

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Fuente: World Coal Institute [1] - * Estimaciones

Las reservas de carbón se encuentran muy repartidas, con 70 países con yacimientos aprovechables. Al ritmo actualde consumo se calcula que existen reservas seguras para 133 años, por 42 y 60 del petróleo y el gas, respectivamente.Además, el 67% de las reservas de petróleo y el 66% de las de gas se encuentran en Oriente Medio y Rusia.El hombre extrae carbón desde la Edad Media. En los yacimientos poco profundos la explotación es a cielo abierto.Sin embargo, por lo general las explotaciones de carbón se hacen con minería subterránea ya que la mayoría de lascapas se encuentran a cientos de metros de profundidad.

Mina de carbón a cielo abierto en Garzweiler, Alemania. Panorámica en alta resolución.

Aplicaciones

Evolución del consumo mundial de carbón 1984-2004.

El carbón suministra el 25% de la energíaprimaria consumida en el mundo, sólo por detrásdel petróleo. Además es de las primeras fuentesde energía eléctrica, con 40% de la producciónmundial (datos de 2006). Las aplicacionesprincipales del carbón son:

1. Generación de energía eléctrica. Las centralestérmicas de carbón pulverizado constituyen laprincipal fuente mundial de energía eléctrica.En los últimos años se han desarrollado otrostipos de centrales que tratan de aumentar elrendimiento y reducir las emisionescontaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los cicloscombinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del carbón.

2. Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible yreductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del aceromundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en ello 12% de la producción mundial de carbón(cifras de 2003).

3. Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece encarbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene:1. Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono2. Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono3. Fundición: más del 1,2% de carbono

4. Industrias varias. Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas decemento y de ladrillos.

5. Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aún hoy sigue siendousado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los paísesdesarrollados ha sido desplazados por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, energíaeléctrica) para rebajar el índice de contaminación.

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Referencias[1] http:/ / www. worldcoal. org[2] http:/ / www. oviedocorreo. es/ personales/ carbon/[3] http:/ / www. worldcoal. org/ pages/ content/ index. asp?PageID=188[4] http:/ / enciclopedia. us. es/ index. php/ Carb%C3%B3n[5] http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ deed. es[6] http:/ / www. incar. csic. es/ tecnologia/ jamd/ index. htm[7] http:/ / euracoal. org[8] http:/ / del. icio. us/ minasderiosa/ Carb%C3%B3n[9] http:/ / neofronteras. com/ ?p=1053[10] http:/ / www. mineriaenlinea. com/ reportajes/ hist_rep. php?id_repo=313

Petróleo

Construcción de una plataforma petrolífera en el mar del Norte.

El petróleo (del griego: πετρέλαιον, "aceite deroca")´ es una mezcla heterogénea de compuestosorgánicos, principalmente hidrocarburos insolublesen agua. También es conocido como petróleo crudoo simplemente crudo.

Es de origen fósil, fruto de la transformación demateria orgánica procedente de zooplancton y algasque, depositados en grandes cantidades en fondosanóxicos de mares o zonas lacustres del pasadogeológico, fueron posteriormente enterrados bajopesadas capas de sedimentos. La transformaciónquímica (craqueo natural) debida al calor y a lapresión durante la diagénesis produce, en sucesivasetapas, desde betún a hidrocarburos cada vez másligeros (líquidos y gaseosos). Estos productosascienden hacia la superficie, por su menor densidad,gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias.Cuando se dan las circunstancias geológicas queimpiden dicho ascenso (trampas petrolíferas comorocas impermeables, estructuras anticlinales,márgenes de diapiros salinos, etc.) se formanentonces los yacimientos petrolíferos.

En condiciones normales es un líquido bituminosoque puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y pocoviscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,75 g/ml y 0,95g/ml), capacidad calorífica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburosque componen la mezcla.

Petróleo 36

Refinería de Pemex en la ciudad mexicana de Minatitlán, Veracruz.

Es un recurso natural no renovable y actualmentetambién es la principal fuente de energía en lospaíses desarrollados. El petróleo líquido puedepresentarse asociado a capas de gas natural, enyacimientos que han estado enterrados durantemillones de años, cubiertos por los estratossuperiores de la corteza terrestre.

En los Estados Unidos, es común medir losvolúmenes de petróleo líquido en barriles (de 42galones estadounidenses, equivalente a158,987294928 litros), y los volúmenes de gas enpies cúbicos (equivalente a 28,316846592 litros); enotras regiones ambos volúmenes se miden en metros cúbicos.

Composición

Esquema de una bomba para extracción depetróleo.

El petróleo está formado principalmente por hidrocarburos, que soncompuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría parafinas, naftenosy aromáticos. Junto con cantidades variables de derivados saturadoshomólogos del metano (CH4). Su fórmula general es CnH2n+2.

• Cicloalcanos o cicloparafinas-naftenos: hidrocarburos cíclicossaturados, derivados del ciclopropano (C3H6) y del ciclohexano(C6H12). Muchos de estos hidrocarburos contienen grupos metilo encontacto con cadenas parafínicas ramificadas. Su fórmula general esCnH2n.

• Hidrocarburos aromáticos: hidrocarburos cíclicos insaturadosconstituidos por el benceno (C6H6) y sus homólogos. Su fórmulageneral es CnHn.

• Alquenos u olefinas: moléculas lineales o ramificadas que contienenun enlace doble de carbono (-C=C-). Su fórmula general es CnH2n.Tienen terminación -"eno".

• Dienos: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen dosenlaces dobles de carbono. Su fórmula general es CnH2n-2.

• Alquinos: moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlacetriple de carbono. Su fórmula general es: CnH2n-2. Tienenterminación -"ino".

Además de hidrocarburos, el petróleo contiene otros compuestos orgánicos, entre los que destacan sulfurosorgánicos, compuestos de nitrógeno y de oxígeno. También hay trazas de compuestos metálicos, tales como sodio(Na), hierro (Fe), níquel (Ni), vanadio (V) o plomo (Pb). Asimismo, se pueden encontrar trazas de porfirinas.

Petróleo 38

Véanse también: Ingeniería del petróleo y Geología del petróleo

Clasificación del petróleo según su gravedad APIRelacionándolo con su gravedad API el American Petroleum Institute clasifica el petróleo en "liviano", "mediano","pesado" y "extrapesado":[1]

• Crudo liviano o ligero: tiene gravedades API mayores a 31,1 °API• Crudo medio o mediano: tiene gravedades API entre 22,3 y 31,1 °API.• Crudo pesado: tiene gravedades API entre 10 y 22,3 °API.• Crudo extrapesado: gravedades API menores a 10 °API.

El proceso de extracción

Yacimiento petrolífero.

El petróleo se extrae mediante la perforación de un pozo sobre elyacimiento. Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salidanatural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una redde oleoductos hacia su tratamiento primario, donde se deshidrata yestabiliza eliminando los compuestos más volátiles. Posteriormente setransporta a refinerías o plantas de mejoramiento. Durante la vida delyacimiento, la presión descenderá y será necesario usar otras técnicaspara la extracción del petróleo. Esas técnicas incluyen la extracciónmediante bombas, la inyección de agua o la inyección de gas, entreotras.

Los componentes químicos del petróleo se separan y obtienen pordestilación mediante un proceso de refinamiento. De él se extraendiferentes productos, entre otros: propano, butano, gasolina, keroseno,gasóleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc. Todos estosproductos, de baja solubilidad, se obtienen en el orden indicado, dearriba abajo, en las torres de fraccionamiento.

Debido a la importancia fundamental para la industria manufacturera y el transporte, el incremento del precio delpetróleo puede ser responsable de grandes variaciones en las economías locales y provoca un fuerte impacto en laeconomía global.

El refinado de petróleoEl petróleo es una mezcla de productos que para poder ser utilizado en las diferentes industrias y en los motores decombustión debe sufrir una serie de tratamientos diversos. Muy a menudo la calidad de un Petróleo crudo dependeen gran medida de su origen . En función de dicho origen sus características varían: color, viscosidad, contenido. Porello, el crudo a pie de pozo no puede ser utilizado tal cual. Se hace, por tanto, indispensable la utilización dediferentes procesos de tratamiento y transformación para la obtención del mayor número de productos de alto valorcomercial. El conjunto de estos tratamientos constituyen el proceso de refino de petróleo o refinación del petróleo.

Petróleo 39

Destilación fraccionada del petróleo

Diagrama de una torre de destilación.

El petróleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza, sino quese separa en mezclas más simples de hidrocarburos que tienen usosespecíficos, a este proceso se le conoce como destilación fraccionada.El petróleo natural herviente (unos 400 grados Celsius) se introduce ala parte baja de la torre, todas las sustancias que se evaporan a esatemperatura pasan como vapores a la cámara superior algo más fría yen ella se condensan las fracciones más pesadas que corresponden a losaceites lubricantes. De este proceso se obtienen las fracciones:

• Gases: metano, etano y gases licuados del petróleo (propano ybutano)

• Nafta, ligroína o éter de petróleo• Gasolina• Queroseno• Gasóleo (ligero y pesado)• Fuelóleo• Aceites lubricantes• Asfalto• AlquitránLa industria petroquímica elabora a partir del petróleo varios productos derivados, además de combustibles, comoplásticos, derivados del etileno, pesticidas, herbicidas, fertilizantes o fibras sintéticas.

Petróleo 42

ConsumoDurante el año 2004, el consumo mundial de petróleo se elevó un 3,4% y alcanzó los 82,4 millones de barriles al día.Los responsables de casi la mitad del aumento son Estados Unidos y China, que en la actualidad utilizan 20,5 y 6,6millones de barriles diarios, respectivamente.[4]

Amenazas para la sociedad y el medio ambiente

Voluntarios limpiando las costas de Galiciadespués de la catástrofe del Prestige, marzo de

2003.

Contaminación

El petróleo tiene el problema de ser insoluble en agua y por lo tanto,difícil de limpiar. Además, la combustión de sus derivados produceproductos residuales: partículas, CO2, SOx (óxidos de azufre), NOx(óxidos nitrosos), etc.

En general, los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a lafauna y vida del lugar, razón por la cual la industria petrolera mundialdebe cumplir normas y procedimientos estrictos en materia deprotección ambiental.Casi la mitad del petróleo y derivados industriales que se vierten en elmar, son residuos que vuelcan las ciudades costeras. El mar esempleado como un accesible y barato depósito de sustancias contaminantes.Otros derrames se deben a accidentes que sufren los grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligenciatransportan el combustible en condiciones inadecuadas.De cualquier manera, los derrames de petróleo representan una de las mayores causas de la contaminación oceánica.Ocasionan gran mortandad de aves acuáticas, peces y otros seres vivos de los océanos, alterando el equilibrio delecosistema. En las zonas afectadas, se vuelven imposibles la pesca, la navegación y el aprovechamiento de las playascon fines recreativos.

Cambio climático

La combustión de los derivados del petróleo es una de las principales causas de emisión de CO2, cuya acumulaciónen la atmósfera genera el cambio climático.

Conflictos geopolíticos

El control del petróleo se ha vinculado a diversos conflictos bélicos desde la Segunda Guerra Mundial hasta los másrecientes en Iraq (1991 y 2004).Véanse también: Deepwater Horizon, Torrey Canyon, Exxon Valdez, Cénit del petróleo, Contaminación atmosférica,Lluvia ácida, Impacto ambiental potencial del desarrollo de petróleo y gas costa afuera y Impacto ambientalpotencial del desarrollo de petróleo y gas en tierra

Petróleo 46

Energía nuclear

Núcleo de un reactor nuclear de fisión de investigación TRIGA.Puede apreciarse la radiación Cherenkov, en azul.

Central nuclear de Ikata, con tres reactores de agua a presión (PWR).La refrigeración se realiza mediante un intercambio de agua con el

océano.

La energía nuclear o energía atómica es la energíaque se libera espontánea o artificialmente en lasreacciones nucleares. Sin embargo, este términoengloba otro significado, el aprovechamiento de dichaenergía para otros fines, tales como la obtención deenergía eléctrica, térmica y mecánica a partir dereacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con finespacíficos o bélicos.[1] Así, es común referirse a laenergía nuclear no solo como el resultado de unareacción sino como un concepto más amplio queincluye los conocimientos y técnicas que permiten lautilización de esta energía por parte del ser humano.

Estas reacciones se dan en los núcleos de algunosisótopos de ciertos elementos químicos, siendo la másconocida la fisión del uranio-235 (235U), con la quefuncionan los reactores nucleares, y la más habitual enla naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión delpar deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producireste tipo de energía aprovechando reacciones nuclearespueden ser utilizados muchos otros isótopos de varioselementos químicos, como el torio-232, elplutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210 (232Th,239Pu, 90Sr, 210Po; respectivamente).

Existen varias disciplinas y técnicas que usan de base laenergía nuclear y van desde la generación deelectricidad en las centrales nucleares hasta las técnicasde análisis de datación arqueológica (arqueometríanuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.

Los dos sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energíanuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la

Energía nuclear 47

Planta de energía nuclear Susquehanna, con dos reactores de agua enebullición (BWR). La refrigeración se realiza en circuito cerradomediante dos torres de refrigeración que emiten vapor de agua.

Central nuclear de Lemóniz (España) cuya puesta en marcha fueabandonada por la moratoria nuclear.

fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarsede forma descontrolada, dando lugar al armamentonuclear; o controlada en reactores nucleares en los quese produce energía eléctrica, energía mecánica oenergía térmica. Tanto los materiales usados como eldiseño de las instalaciones son completamentediferentes en cada caso.

Otra técnica, empleada principalmente en pilas demucha duración para sistemas que requieren pococonsumo eléctrico, es la utilización de generadorestermoeléctricos de radioisótopos (GTR, o RTG eninglés), en los que se aprovechan los distintos modos dedesintegración para generar electricidad en sistemas determopares a partir del calor transferido por una fuenteradiactiva.

La energía desprendida en esos procesos nuclearessuele aparecer en forma de partículas subatómicas enmovimiento. Esas partículas, al frenarse en la materiaque las rodea, producen energía térmica. Esta energíatérmica se transforma en energía mecánica utilizandomotores de combustión externa, como las turbinas devapor. Dicha energía mecánica puede ser empleada enel transporte, como por ejemplo en los buquesnucleares; o para la generación de energía eléctrica encentrales nucleares.

La principal característica de este tipo de energía es laalta calidad de la energía que puede producirse porunidad de masa de material utilizado en comparacióncon cualquier otro tipo de energía conocida por el serhumano, pero sorprende la poca eficiencia del proceso,ya que se desaprovecha entre un 86 y 92% de la energíaque se libera.[2]

Energía nuclear 57

Tecnología nuclear

Armas nuclearesUn arma es todo instrumento, medio o máquina que se destina a atacar o a defenderse.[11] Según tal definición,existen dos categorías de armas nucleares:1. Aquellas que utilizan la energía nuclear de forma directa para el ataque o la defensa, es decir, los explosivos que

usan la fisión o la fusión.2. Aquellas que utilizan la energía nuclear para su propulsión, pudiendo a su vez utilizar o no munición que utilice

la energía nuclear para su detonación. En esta categoría se pueden citar los buques de guerra de propulsiónnuclear (cruceros, portaaviones, submarinos, bombarderos, etc.).

Véanse también:

Arma nuclear y propulsión nuclear

Energía nuclear 63

Tipos de reactores nucleares de fisión comerciales (neutrones térmicos)[25]

Combustible Moderador Refrigerante

Uranio natural Grafito Aire

CO2

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

D2O (agua pesada) Compuestos orgánicos

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

Gas

Uranio enriquecido Grafito Aire

CO2

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

Sodio

D2O (agua pesada) Compuestos orgánicos

H2O (agua ligera)

D2O (agua pesada)

Gas

H2O (agua ligera) H2O (agua ligera)

Energía nuclear 70

Tratamiento de residuos nuclearesVéanse también:

Residuo nuclear, Reprocesamiento nuclear y Transmutación

Vitrificación de los residuos nucleares tras sureprocesado.

En general, cualquier aplicación industrial genera residuos. Todaslas formas de generación de energía nuclear también los generan.Tanto los reactores nucleares de fisión o fusión (cuando entren enfuncionamiento) como los GTR generan residuos convencionales(basura, proveniente por ejemplo de los restos de comida de lostrabajadores) que es trasladada a vertederos o instalaciones dereciclaje, residuos tóxicos convencionales (pilas, líquidorefrigerante de los transformadores, etc.) y residuos radiactivos. Eltratamiento de todos ellos, con excepción hecha de los residuosradiactivos, es idéntico al que se da a los residuos del mismo tipogenerado en otros lugares (instalaciones industriales, ciudades,...).

Es diferente el tratamiento que se emplea en los residuosradiactivos. Para ellos se desarrolló una regulación específica,gestionándose de formas diferentes en función del tipo deradiactividad que emiten y del semiperiodo que poseen. Estaregulación engloba todos los residuos radiactivos, ya procedan deinstalaciones de generación de electricidad, de instalaciones industriales o de centros médicos.

Se han desarrollado diferentes estrategias para tratar los distintos residuos que proceden de las instalaciones odispositivos generadores de energía nuclear:• Baja y media actividad.[41] En este caso se trata de residuos con vida corta, poca radiactividad y emisores de

radiaciones beta o gamma (pudiendo contener hasta un máximo de 4000 Bq g-1 de emisores alfa de semiperiodolargo). Suelen ser materiales utilizados en las operaciones normales de las centrales, como guantes, trapos,plásticos, etc. En general se prensan y secan (si es necesario) para reducir su volumen, se hormigonan (fijan) y seembidonan para ser almacenados durante un periodo de 300 o de 500 años, según los países, en almacenamientoscontrolados. En España este almacenamiento se encuentra en la provincia de Córdoba (El Cabril).

• Alta actividad.[41] Estos residuos tienen semiperiodo largo, alta actividad y contienen emisores de radiaciones alfa (si son de semiperiodo largo solo si superan concentraciones de actividad de 4000 Bq g-1). Se generan en

Energía nuclear 72

Regulación nuclear

Junta de Gobernadores del OIEA.

La regulación nuclear puede separarse encuatro grandes grupos:1. Funciones de los reguladores nacionales,2. Residuos,3. Seguridad y4. Protección radiológica.Las bases científicas de toda la regulacióninternacional existente se fundan en estudiospropios y recopilaciones llevadas a cabo porla CIPR,[44] UNSCEAR[45] o el NAS/BEIRamericano.[46] Además de estos, existen unaserie de agencias de investigación ydesarrollo en seguridad, como pueden ser laAEN[47] o el EPRI.[48] A partir de todasellas, existen dos organismos internacionales que desarrollan las bases para la legislación: el OIEA (a nivelinternacional)[49] y EURATOM (en Europa).[50]

También existen algunos organismos nacionales, que emiten documentación dedicada a cada uno de los campos, quesirven de guía a otros países. Así ocurre por ejemplo con la NCRP, la NRC o la EPA americanas, la HPA inglesa(antiguamente NRPB) o el CEA francés.Además de estas regulaciones específicas, existen otras leyes y acuerdos que tienen en mayor o menor medidarelación con la energía nuclear. Así por ejemplo las leyes de calidad del agua o la convención OSPAR. Aunque en elProtocolo de Kyoto, que trata sobre las industrias que emiten gases de efecto invernadero, no se menciona la energíanuclear, sí aparece en otros documentos referentes al calentamiento global antropogénico. Así, en los acuerdos deBonn de 2001,[51] se establecieron los mecanismos de compraventa de emisiones de gases de efecto invernadero ylos mecanismos de intercambio de tecnologías, excluyendo ambos explícitamente a la energía nuclear. De estemodo, no se pueden reducir las cuotas de emisión de los países altamente industrializados mediante la venta detecnología nuclear a países menos desarrollados, ni se pueden vender las cuotas de emisiones a países que funden susbajas emisiones en la energía nuclear. El IPCC, sin embargo, sí recomienda en su cuarto informe el uso de la energíanuclear como una de las únicas formas (junto a las energías renovables y la eficiencia energética) de reducir laemisión de gases de efecto invernadero.[52]

Véase también: Regulación nuclear en España

Controversia sobre la energía nuclearVentajasLa energía nuclear genera un tercio de la energía eléctrica que se produce en la Unión Europea, evitando así laemisión de 700 millones de toneladas de dióxido de carbono por año a la atmósfera.[cita requerida]

Por otra parte, también se evitan otras emisiones de elementos contaminantes que se generan en el uso decombustibles fósiles. Además, se reducen el consumo de las reservas de combustibles fósiles, generando con muypoca cantidad de combustible muchísima mayor energía, evitando así gastos en transportes.En la medicina, ha tenido importantes aportaciones: emisiones de radiación (para diagnóstico y terapia), como losrayos X y resonancias magnéticas; radiofármacos, que principalmente consiste en la introducción de sustancias alcuerpo, que pueden ser monitoreadas desde el exterior.

Energía nuclear 73

En la alimentación ha permitido, por medio de las radiaciones ionizantes, la conservación de alimentos. También seha logrado un aumento en la recolección de alimentos, ya que se ha combatido plagas, que creaban pérdidas en lascosechas.En la agricultura, se pueden mencionar las técnicas radioisotópicas y de radiaciones, las cuales son usadas para crearproductos con modificación genética, como dar mayor color a alguna fruta o aumentar su tamaño.Inconvenientes• Existe un alto riesgo de contaminación en caso de accidente o sabotaje.• Se producen residuos radiactivos que son difíciles de almacenar y son activos durante mucho tiempo.• Tiene un alto y prolongado coste de las instalaciones y mantenimiento de las centrales nucleares.• Puede usarse con fines no pacíficos.

Energía nuclear 76

Central termoeléctrica

Central térmica de Velilla, ubicada en Velilla del Río Carrión, Palencia, España.

Una central termoeléctrica o centraltérmica es una instalación empleada para lageneración de energía eléctrica a partir de laenergía liberada en forma de calor,normalmente mediante la combustión decombustibles fósiles como petróleo, gasnatural o carbón. Este calor es empleado porun ciclo termodinámico convencional paramover un alternador y producir energíaeléctrica. Es contaminante pues liberadióxido de carbono.[1]

Por otro lado, también existen centralestermoeléctricas que emplean fisión nucleardel uranio para producir electricidad. Estetipo de instalación recibe el nombre decentral nuclear y, como no libera dióxido decarbono, no favorece el cambio climático, pero da lugar a peligrosos residuos radioactivos que han de ser guardadosdurante miles de años.

Centrales termoeléctricas de ciclo convencional

Se llaman centrales clásicas o de ciclo convencional a aquellas centrales térmicas que emplean la combustión delcarbón, petróleo (aceite) o gas natural para generar la energía eléctrica. Son consideradas las centrales máseconómicas y rentables,[1] por lo que su utilización está muy extendida en el mundo económicamente avanzado y enel mundo en vías de desarrollo,[1] a pesar de que estén siendo criticadas debido a su elevado impactomedioambiental.[1]

A continuación se muestra el diagrama de funcionamiento de una central térmica de carbón de ciclo convencional:

Central termoeléctrica 77

Diagrama de una central térmica de carbón de ciclo convencional

Así, por ejemplo en España este tipo de centrales eléctricas generaron el 16% de la energía eléctrica necesaria en2008.[2]

Centrales termoeléctricas de ciclo combinado

Esquema básico de funcinamiento de una central térmicade ciclo combinado.

En la actualidad se están construyendo numerosas centralestermoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que sonun tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o inclusocarbón preparado como combustible para alimentar una turbinade gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavíatienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vaporque mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una deestas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador paragenerar energía eléctrica.[3]

Normalmente durante el proceso de partida de estas centralessolo funciona la turbina de gas; a este modo de operación se lollama ciclo abierto.[4] Si bien la mayoría de las centrales de estetipo pueden intercambiar el combustible (entre gas y diésel)incluso en funcionamiento.

Como la diferencia de temperatura que se produce entre la combustión y los gases de escape es más alta que en elcaso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.Este tipo de centrales generaron el 32% de las necesidades españolas de energía eléctrica en 2008.[5]

Central termoeléctrica 78

GICCEn los últimos tiempos se viene desarrollando una nueva tecnología, la Gasificación integrada en ciclo combinado(GICC), que mediante un sistema de gasificación del carbón, reduce ostensiblemente las emisiones contaminantes ala atmósfera.[3]

Impacto ambiental

Central térmica de Compostilla II, en Cubillos del Sil, León (España).

La emisión de residuos a la atmósfera y lospropios procesos de combustión que seproducen en las centrales térmicas tienenuna incidencia importante sobre el medioambiente. Para tratar de paliar, en la medidade lo posible, los daños que estas plantasprovocan en el entorno natural, seincorporan a las instalaciones diversoselementos y sistemas.

El problema de la contaminación es máximoen el caso de las centrales termoeléctricasconvencionales que utilizan comocombustible carbón. Además, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y ácidos deazufre que contaminan en gran medida la atmosfera.[6] En las de fueloil los niveles de emisión de estoscontaminantes son menores, aunque ha de tenerse en cuenta la emisión de óxidos de azufre y hollines ácidos,prácticamente nulos en las plantas de gas.

En todo caso, en mayor o menor medida todas ellas emiten a la atmósfera dióxido de carbono, CO2. Según elcombustible, y suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energía primaria consumida, una central térmica emiteaproximadamente:[cita requerida]

Combustible Emisión deCO

2kg/kWh

Gas natural 0,44

Fuelóleo 0,71

Biomasa (leña, madera) 0,82

Carbón 1,45

Las centrales de gas natural pueden funcionar con el llamado ciclo combinado, que permite rendimientos mayores(de hasta un poco más del 50%), lo que todavía haría las centrales que funcionan con este combustible menoscontaminantes.

Central termoeléctrica 79

Ventajas e inconvenientes

VentajasSon las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente lasde carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de formamasiva.[cita requerida]

Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas (alcanzan el 50%) que una termoeléctricaconvencional, aumentando la energía térmica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad decombustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 20%, quedando así en 0,35 kg de CO2, por kWhproducido.[cita requerida]

InconvenientesEl uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera,junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados.Al ser los combustibles fósiles una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o surentabilidad económica.Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.[cita requerida]

Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.[cita requerida]

Su rendimiento (en muchos casos) es nulo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizadograndes mejoras en la eficiencia (un 90-91% de la energía liberada en la combustión se convierte en electricidad, demedia).[cita requerida]

Véase también• Centrales termoeléctricas en España• Clasificación integrada en ciclo combinado• Cambio climático• Ciclo de Carnot• Ciclo combinado• Generación de energía eléctrica

Referencias[1] Telefónica « Termoeléctrica. (http:/ / www. telefonica. net/ web2/ iescarpediemgetafe/ energia1/ termoelectrica. htm)»[2] Informe 2008 (http:/ / www. ree. es/ sistema_electrico/ informeSEE. asp) REE[3] Institucio.org « Qué es una central térmica de ciclo combinado (http:/ / www. institucio. org/ mestral/ tecnotreball/ centraterm. htm)»[4] La Nación « La nueva usina ya arrancó con 270 MW (http:/ / www. lanacion. com. ar/ nota. asp?nota_id=1027741)»[5] Red Eléctrica Española Informe 2008 (http:/ / www. ree. es/ sistema_electrico/ informeSEE. asp)[6] Activistas de la organizacion de Greenpeace detienen la descarga del mercante C.Summit en Tarragona para pedir que no se queme más

carbón y denunciar la política energética española (http:/ / www. ecoticias. com/ detalle_noticia. asp?id=13692)

Central termoeléctrica 80

Enlaces externos• Insitución familiar de Educación: Centrales Térmicas. (http:/ / www. institucio. org/ mestral/ tecnotreball/

centraterm. htm)• Endesa Educa: Centrales térmicas convencionales. (http:/ / www. endesaeduca. com/ recursos-interactivos/

produccion-de-electricidad/ viii. -las-centrales-termicas-convencionales)

Energía renovable

El girasol, icono de las energías renovables por su enorme aprovechamiento de la luzsolar, su uso para fabricar biodiésel y su "parecido" con el Sol.

Se denomina energía renovable a laenergía que se obtiene de fuentesnaturales virtualmente inagotables,unas por la inmensa cantidad deenergía que contienen, y otras porqueson capaces de regenerarse por mediosnaturales.[1]

Energía alternativa

Una energía alternativa, o másprecisamente una fuente de energíaalternativa es aquella que puede suplira las energías o fuentes energéticasactuales, ya sea por su menor efectocontaminante, o fundamentalmente porsu posibilidad de renovación.

El consumo de energía es uno de losgrandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. El concepto de "crisis energética" aparece cuando lasfuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo económico como el actual, cuyofuncionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía.Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento lademanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevosmétodos para obtener energía: éstas serían las energías alternativas.En conjunto con lo anterior se tiene también que el abuso de las energías convencionales actuales hoy día tales comoel petróleo la combustión de carbón entre otras acarrean consigo problemas de agravación progresiva como lacontaminación, el aumento de los gases invernadero y la perforación de la capa de ozono.La discusión energía alternativa/convencional no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino querepresenta un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. Es importante reseñar que lasenergías alternativas, aun siendo renovables, también son finitas, y como cualquier otro recurso natural tendrán unlímite máximo de explotación. Por tanto, incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías deforma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimientoperpetuo. Es por ello por lo que surge el concepto del Desarrollo sostenible.Dicho modelo se basa en las siguientes premisas:

Energía renovable 81

Electricidad fotovoltaica.

• El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósilesactualmente explotadas terminarán agotándose, según lospronósticos actuales, en el transcurso de este siglo XXI.

• El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustiónconvencionales y la fisión nuclear.

• La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndosecomo alternativa el fomento del autoconsumo, que evite en lamedida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras degeneración y distribución de energía eléctrica.

• La disminución de la demanda energética, mediante la mejora delrendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.)

• Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata sólo de consumir más eficientemente, sino deconsumir menos, es decir, desarrollar una conciencia y una cultura del ahorro energético y condena deldespilfarro.

La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es por tanto una cultura o un intento de mejorar elmedio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se va a ver abocado, independientemente de nuestraopinión, gustos o creencias.

Energía renovable 84

Impacto ambientalTodas las fuentes de energía producen algún grado de impacto ambiental. La energía geotérmica puede ser muynociva si se arrastran metales pesados y gases de efecto invernadero a la superficie; la eólica produce impacto visualen el paisaje, ruido de baja frecuencia, puede ser una trampa para aves. La hidráulica menos agresiva es laminihidráulica ya que las grandes presas provocan pérdida de biodiversidad, generan metano por la materia vegetalno retirada, provocan pandemias como fiebre amarilla, dengue, equistosomiasis en particular en climas templados yclimas cálidos, inundan zonas con patrimonio cultural o paisajístico, generan el movimiento de poblacionescompletas, entre otros Asuán, Itaipú, Yaciretá y aumentan la salinidad de los cauces fluviales. La energía solar seencuentra entre las menos agresivas salvo el debate generado por la electricidad fotovoltaica respecto a que se utilizagran cantidad de energía para producir los paneles fotovoltáicos y tarda bastante tiempo en amortizarse esa cantidadde energía. La mareomotriz se ha discontinuado por los altísimos costos iniciales y el impacto ambiental quesuponen. La energía de las olas junto con la energía de las corrientes marinas habitualmente tienen bajo impactoambiental ya que usualmente se ubican en costas agrestes. La energía de la biomasa produce contaminación durantela combustión por emisión de CO2 pero que es reabsorbida por el crecimiento de las plantas cultivadas y necesitatierras cultivables para su desarrollo, disminuyendo la cantidad de tierras cultivables disponibles para el consumohumano y para la ganadería, con un peligro de aumento del coste de los alimentos y aumentando la producción demonocultivos.

Energía hidráulica

La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centraleshidroeléctricas aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que mueven ungenerador eléctrico. En España se utiliza un 15 % de esta energía para producir electricidad.Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura de las energías renovables es la procedentede las instalaciones hidroeléctricas; una fuente energética limpia y autóctona pero para la que se necesita construirinfraestructuras necesarias que permitan aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. Elproblema de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas.

Energía solar térmica

Se trata de recoger la energía del sol a través de paneles solares y convertirla en calor el cual puede destinarse asatisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial,o bien para dar calefacción a hogares, hoteles, colegios o fábricas. También, se podrá conseguir refrigeración durantelas épocas cálidas. En agricultura se pueden conseguir otro tipo de aplicaciones como invernaderos solares quefavorecieran las mejoras de las cosechas en calidad y cantidad, los secaderos agrícolas que consumen mucha menosenergía si se combinan con un sistema solar, y plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningúntipo de combustible. Con este tipo de energía se podría reducir más del 25 % del consumo de energía convencionalen viviendas de nueva construcción con la consiguiente reducción de quema de combustibles fósiles y deterioroambiental. La obtención de agua caliente supone en torno al 28% del consumo de energía en las viviendas y queéstas, a su vez, demandan algo más del 12% de la energía en España.[cita requerida]

Biomasa

La formación de biomasa a partir de la energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetalque a su vez es desencadenante de la cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las plantas que contienen clorofila,transforman el dióxido de carbono y el agua de productos minerales sin valor energético, en materiales orgánicos conalto contenido energético y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. La biomasa mediante estos procesosalmacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintéticopuede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, liberando denuevo el dióxido de carbono almacenado.

Energía renovable 85

Energía solar

Estos colectores solares parabólicos concentran laradiación solar aumentando temperatura en el receptor.

Los paneles fotovoltaicos convierten directamente laenergía luminosa en energía eléctrica.

La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría delas demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiaciónsolar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles deveces la cantidad de energía que consume la humanidad.Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puedetransformarse en otras formas de energía como energía térmica oenergía eléctrica utilizando paneles solares.

Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarseen energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energíaluminosa puede transformarse en energía eléctrica. Ambosprocesos nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología.Así mismo, en las centrales térmicas solares se utiliza la energíatérmica de los colectores solares para generar electricidad.

Se distinguen dos componentes en la radiación solar: la radiacióndirecta y la radiación difusa. La radiación directa es la que llegadirectamente del foco solar, sin reflexiones o refraccionesintermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurnagracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solaren la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricosy terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarsepara su utilización, mientras que no es posible concentrar la luzdifusa que proviene de todas direcciones. Sin embargo, tanto laradiación directa como la radiación difusa son aprovechables.

Se puede diferenciar entre receptores activos y pasivos en que losprimeros utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor hacia el Sol -llamados seguidores- y captar mejor laradiación directa.Una importante ventaja de la energía solar es que permite la generación de energía en el mismo lugar de consumomediante la integración arquitectónica. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que seeliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte -que en la actualidad suponenaproximadamente el 40% del total- y la dependencia energética.Las diferentes tecnologías fotovoltaicas se adaptan para sacar el máximo rendimiento posible de la energía querecibimos del sol. De esta forma por ejemplo los sistemas de concentración solar fotovoltaica (CPV por sus siglas eninglés) utiliza la radiación directa con receptores activos para maximizar la producción de energía y conseguir así uncoste menor por kW/h producido. Esta tecnología resulta muy eficiente para lugares de alta radiación solar, peroactualmente no puede competir en precio en localizaciones de baja radiación solar como Centro Europa, dondetecnologías como la Capa Fina (Thin Film) están consiguiendo reducir también el precio de la tecnologíafotovoltaica tradicional.

Energía renovable 86

Energía eólica

La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinéticagenerada por las corrientes de aire.Se obtiene a través de una turbinas eólicas son las que convierten la energíacinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través deuna serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.El término eólico viene del latín Aeolicus(griego antiguo Αἴολος / Aiolos), perteneciente o relativo a Éolo o Eolo,dios de los vientos en la mitología griega y, por tanto, perteneciente o relativo al viento. La energía eólica ha sidoaprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria demolinos al mover sus aspas. Es un tipo de energía verde.La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presiónatmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales(gradiente de presión).Por lo que puede decirse que la energía eólica es una forma no-directa de energía solar,las diferentes temperaturas ypresiones en la atmósfera, provocadas por la absorción de la radiación solar, son las que ponen al viento enmovimiento.El aerogenerador es un generador de corriente eléctrica a partir de la energía cinética del viento, es una energíalimpia y también la menos costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por esta tecnología.Actualmente se utiliza para su transformación en energía eléctrica a través de la instalación de aerogeneradores oturbinas de viento. De entre todas las aplicaciones existentes de la energía eólica, la más extendida, y la que cuentacon un mayor crecimiento es la de los parques eólicos para producción eléctrica.Un parque eólico es la instalación integrada de un conjunto de aerogeneradores interconectados eléctricamente. Losaerogeneradores son los elementos claves de la instalación de los parques eólicos que, básicamente, son la evoluciónde los tradicionales molinos de viento. Como tales son máquinas rotativas que están formadas por tres aspas, de unos20-25 metros, unidas a un eje común. El elemento de captación o rotor que está unido a este eje, capta la energía delviento. Mediante el movimiento de las aspas o paletas, accionadas por el viento, activa un generador eléctrico queconvierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.Estos aerogeneradores suelen medir unos 40-50 metros dependiendo de la orografía del lugar, pero pueden serincluso más altos. Este es uno de los grandes problemas que afecta a las poblaciones desde el punto de vista estético.Los aerogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra formando las granjas eólicas, sobre lacosta del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a cierta distancia de la costa en lo que se llama granjaeólica marina, la cual está generando grandes conflictos en todas aquellas costas en las que se pretende construirparques eólicos. El gran beneficio medioambiental que reporta el aprovechamiento del viento para la generación deenergía eléctrica viene dado, en primer lugar, por los niveles de emisiones gaseosas evitados, en comparación con losproducidos en centrales térmicas. En definitiva, contribuye a la estabilidad climática del planeta.Un desarrollo importante de la energía eléctrica de origen eólico puede ser, por tanto, una de las medidas máseficaces para evitar el efecto invernadero ya que, a nivel mundial, se considera que el sector eléctrico es responsabledel 29% de las emisiones de CO2 del planeta.[cita requerida]

Como energía renovable que es contribuye minimizar el calentamiento global. Si nos centramos en las ventajassociales y económicas que nos incumben de una manera mucho más directa son mayores que los beneficios que nosaportan las energías convencionales. El desarrollo de este tipo de energía puede reforzar la competitividad general dela industria y tener efectos positivos y tangibles en el desarrollo regional, la cohesión económica y social, y elempleo.La industria eólica es un sector con indudable futuro. Las repercusiones que en materia de empleo está teniendo y vaa tener esta dinámica inversión son sin duda importantes. Este despliegue de la energía eólica puede ser unacaracterística clave del desarrollo regional con el objetivo de dar lugar a una mayor cohesión social y económica.

Energía renovable 87

Los fondos invertidos a escala regional en el desarrollo de las fuentes de energía renovables pueden contribuir aelevar los niveles de vida y de renta de las regiones menos favorecidas o en declive mediante la utilización derecursos locales, generando empleos permanentes a nivel local y creando nuevas oportunidades para la agricultura.Las energías renovables contribuyen de esta forma al desarrollo de las regiones menos favorecidas, cuyos recursosnaturales encuentran así una oportunidad.La energía eólica supone una evidente contribución al autoabastecimiento energético. A pesar de que las ventajasmedioambientales de la energía eólica son incuestionables, y de que existe un amplio consenso en nuestra sociedadsobre el alto grado de compatibilidad entre las instalaciones eólicas y el respeto por el medio ambiente, son muchoslos que consideran que la instalación concreta de un parque eólico puede producir impactos ambientales negativos,que dependerán del emplazamiento elegido. Aunque muchas de ellas se encuentran en emplazamientos reservados.Hay quienes consideran que la eólica no supone una alternativa a las fuentes de energía actuales, ya que no generaenergía constantemente pro falta o exceso de viento. Es la intermitencia uno de sus principales inconvenientes. Elimpacto en detrimento de la calidad del paisaje, los efectos sobre la avifauna y el ruido, suelen ser los efectosnegativos que generalmente se citan como inconvenientes medioambientales de los parques eólicos.Con respecto a los efectos sobre la avifauna el impacto de los aerogeneradores no es tan importante como pudieraparecer en un principio. Otro de los mayores inconvenientes es el efecto pantalla que limita de manera notable lavisibilidad y posibilidades de control que constituye la razón de ser de sus respectivos emplazamientos, consecuenciade la alienación de los aerogeneradores. A las limitaciones visuales se añaden las previsibles interferenciaselectromagnéticas en los sistemas de comunicación.

Energía geotérmica

La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento delcalor del interior de la Tierra.Parte del calor interno de la Tierra (5.000 °C) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de lasuperficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionarturbinas eléctricas o para calentar.El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calorradiogénico. Geotérmico viene del griego geo, "Tierra"; y de thermos, "calor"; literalmente "calor de la Tierra".

Energía marina

Antiguo molino de mareas en Isla Cristina (Huelva).

La energía marina o energía de los mares(también denominada a veces energía de losocéanos o energía oceánica) se refiere a laenergía renovable producida por las olas del mar,las mareas, la salinidad y las diferencias detemperatura del océano. El movimiento del aguaen los océanos del mundo crea un vasto almacénde energía cinética o energía en movimiento.Esta energía se puede aprovechar para generarelectricidad que alimente las casas, el transportey la industria. Los principales tipos son:[2]

• Energía de las olas, olamotriz o undimotriz.• Energía de las mareas o energía mareomotriz.

• Energía de las corrientes: consiste en el aprovechamiento de la energía cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores

Energía renovable 88

empleando en este caso instalaciones submarinas para corrientes de agua.• Maremotérmica: se fundamenta en el aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de

temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. El aprovechamiento de este tipo de energíarequiere que el gradiente térmico sea de al menos 20º. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmicaen energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine” para producir energíaeléctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades.

• Energía osmótica: es la energía de los gradientes de salinidad.

Ventajas e inconvenientes de la energía renovable

Energías ecológicasLas fuentes de energía renovables son distintas a las de combustibles fósiles o centrales nucleares debido a sudiversidad y abundancia. Se considera que el Sol abastecerá estas fuentes de energía (radiación solar, viento, lluvia,etc.) durante los próximos cuatro mil millones de años. La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes deenergía renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo queocurre con los combustibles, sean fósiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dióxido de carbonoadicional, salvo los necesarios para su construcción y funcionamiento, y no presentan ningún riesgo suplementario,tales como el riesgo nuclear.No obstante, algunos sistemas de energía renovable generan problemas ecológicos particulares. Así pues, losprimeros aerogeneradores eran peligrosos para los pájaros, pues sus aspas giraban muy deprisa, mientras que lascentrales hidroeléctricas pueden crear obstáculos a la emigración de ciertos peces, un problema serio en muchos ríosdel mundo (en los del noroeste de Norteamérica que desembocan en el océano Pacífico, se redujo la población desalmones drásticamente).

Naturaleza difusa

Batería de paneles solares.

Un problema inherente a las energías renovables es su naturalezadifusa, con la excepción de la energía geotérmica la cual, sin embargo,sólo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentescalientes y los géiseres.

Puesto que ciertas fuentes de energía renovable proporcionan unaenergía de una intensidad relativamente baja, distribuida sobre grandessuperficies, son necesarias nuevos tipos de "centrales" para convertirlasen fuentes utilizables. Para 1.000 kWh de electricidad, consumo anualper cápita en los países occidentales, el propietario de una viviendaubicada en una zona nublada de Europa debe instalar ocho metroscuadrados de paneles fotovoltaicos (suponiendo un rendimientoenergético medio del 12,5%).

Sin embargo, con cuatro metros cuadrados de colector solar térmico, un hogar puede obtener gran parte de la energíanecesaria para el agua caliente sanitaria aunque, debido al aprovechamiento de la simultaneidad, los edificios depisos pueden conseguir los mismos rendimientos con menor superficie de colectores y, lo que es más importante, conmucha menor inversión por vivienda.

Energía renovable 89

IrregularidadLa producción de energía eléctrica permanente exige fuentes de alimentación fiables o medios de almacenamiento(sistemas hidráulicos de almacenamiento por bomba, baterías, futuras pilas de combustible de hidrógeno, etc.). Asípues, debido al elevado coste del almacenamiento de la energía, un pequeño sistema autónomo resulta raramenteeconómico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexión a la red de energía implica costes más elevados.

Fuentes renovables contaminantesEn lo que se refiere a la biomasa, es cierto que almacena activamente el carbono del dióxido de carbono, formandosu masa con él y crece mientras libera el oxígeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con eloxígeno, formando de nuevo dióxido de carbono. Teóricamente el ciclo cerrado arrojaría un saldo nulo de emisionesde dióxido de carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustión fijadas en la nueva biomasa. En la práctica, seemplea energía contaminante en la siembra, en la recolección y la transformación, por lo que el balance es negativo.Por otro lado, también la biomasa no es realmente inagotable, aun siendo renovable. Su uso solamente puede hacerseen casos limitados. Existen dudas sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masavegetal necesaria si esta fuente se populariza, lo que se está demostrando con el aumento de los precios de loscereales debido a su aprovechamiento para la producción de biocombustibles. Por otro lado, todos losbiocombustibles producen mayor cantidad de dióxido de carbono por unidad de energía producida que losequivalentes fósiles.La energía geotérmica no solo se encuentra muy restringida geográficamente sino que algunas de sus fuentes sonconsideradas contaminantes. Esto debido a que la extracción de agua subterránea a alta temperatura genera el arrastrea la superficie de sales y minerales no deseados y tóxicos. La principal planta geotérmica se encuentra en la Toscana,cerca de la ciudad de Pisa y es llamada Central Geotérmica de Larderello [3] [4]. Una imagen de la central en laparte central de un valle y la visión de kilómetros de cañerías de un metro de diámetro que van hacia la centraltérmica muestran el impacto paisajístico que genera.En Argentina la principal central fue construida en la localidad de Copahue [5] y en la actualidad se encuentra fuerade funcionamiento la generación eléctrica. El surgente se utiliza para calefacción distrital, calefacción de calles yaceras y baños termales.

Diversidad geográficaLa diversidad geográfica de los recursos es también significativa. Algunos países y regiones disponen de recursossensiblemente mejores que otros, en particular en el sector de la energía renovable. Algunos países disponen derecursos importantes cerca de los centros principales de viviendas donde la demanda de electricidad es importante.La utilización de tales recursos a gran escala necesita, sin embargo, inversiones considerables en las redes detransformación y distribución, así como en la propia producción.

Administración de las redes eléctricasSi la producción de energía eléctrica a partir de fuentes renovables se generalizase, los sistemas de distribución ytransformación no serían ya los grandes distribuidores de energía eléctrica, pero funcionarían para equilibrarlocalmente las necesidades de electricidad de las pequeñas comunidades. Los que tienen energía en excedentevenderían a los sectores deficitarios, es decir, la explotación de la red debería pasar de una "gestión pasiva" donde seconectan algunos generadores y el sistema es impulsado para obtener la electricidad "descendiente" hacia elconsumidor, a una gestión "activa", donde se distribuyen algunos generadores en la red, debiendo supervisarconstantemente las entradas y salidas para garantizar el equilibrio local del sistema. Eso exigiría cambiosimportantes en la forma de administrar las redes.

Energía renovable 90

Sin embargo, el uso a pequeña escala de energías renovables, que a menudo puede producirse "in situ", disminuye lanecesidad de disponer de sistemas de distribución de electricidad. Los sistemas corrientes, raramente rentableseconómicamente, revelaron que un hogar medio que disponga de un sistema solar con almacenamiento de energía, ypaneles de un tamaño suficiente, sólo tiene que recurrir a fuentes de electricidad exteriores algunas horas porsemana. Por lo tanto, los que abogan por la energía renovable piensan que los sistemas de distribución deelectricidad deberían ser menos importantes y más fáciles de controlar.

La integración en el paisaje

Aerogeneradores.

Un inconveniente evidente de las energías renovables es su impactovisual en el ambiente local. Algunas personas odian la estética de losgeneradores eólicos y mencionan la conservación de la naturalezacuando hablan de las grandes instalaciones solares eléctricas fuera delas ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra encanto en la vistade los "viejos molinos de viento" que, en su tiempo, eran una muestrabien visible de la técnica disponible.

Otros intentan utilizar estas tecnologías de una manera eficaz ysatisfactoria estéticamente: los paneles solares fijos pueden duplicar lasbarreras anti-ruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles ypodrían incluso ser sustituidos completamente por captadores solares, células fotovoltaicas amorfas que puedenemplearse para teñir las ventanas y producir energía, etc.

Las fuentes de energía renovables en la actualidad

Central hidroeléctrica.

Representan un 20% del consumo mundial de electricidad, siendo el90% de origen hidráulico. El resto es muy marginal: biomasa 5,5%,geotérmica 1,5%, eólica 0,5% y solar 0,05%.[cita requerida]

Alrededor de un 80% de las necesidades de energía en las sociedadesindustriales occidentales se centran en torno a la industria, lacalefacción, la climatización de los edificios y el transporte (coches,trenes, aviones). Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones a granescala de la energía renovable se concentra en la producción deelectricidad.[cita requerida]

En España, las renovables fueron responsables del 19,8 % de laproducción eléctrica. La generación de electricidad con energías renovables superó en el año 2007 a la de origennuclear.[6]

Producción de energíaGreenpeace presentó un informe[7] en el que sostiene que la utilización de energías renovables para producir el 100%de la energía es técnicamente viable y económicamente asumible, por lo que, según la organización ecologista, loúnico que falta para que en España se dejen a un lado las energías sucias, es necesaria voluntad política. Paralograrlo, son necesarios dos desarrollos paralelos: de las energías renovables y de la eficiencia energética(eliminación del consumo superfluo).[8]

Por otro lado, un 64% de los directivos de las principales utilities consideran que en el horizonte de 2018 existirántecnologías limpias, asequibles y renovables de generación local, lo que obligará a las grandes corporaciones delsector a un cambio de mentalidad.[9]

Energía renovable 91

La producción de energías verdes va en aumento no sólo por el desarrollo de la tecnología, fundamentalmente en elcampo de la solar, sino también por claros compromisos políticos. Así, el Ministerio de Industria, Turismo yComercio de España prevé que las energías verdes alcancen los 83.330 MW, frente a los 32.512 MW actuales, ypuedan cubrir el 41% de la demanda eléctrica en 2030.[10] Para alcanzar dicha cota, se prevé alcanzar previamente el12% de demanda eléctrica abastecida por energías renovables en 2010 y el 20% en 2020.[11]

En principio, las fuentes permanentes son las que tienen origen solar, de hecho, se sabe que el Sol permanecerá pormás tiempo que la Tierra. Aun así, el concepto de renovabilidad depende de la escala de tiempo que se utilice y delritmo de uso de los recursos.

Por países• Energías renovables en Colombia• Energías renovables en la Unión Europea:

• Energías renovables en Alemania• Energías renovables en España

Véase también• Central hidroeléctrica reversible para almacenamiento de energía solar o eólica en forma de agua.• Ecoeficiencia• Encuentro Social Alternativo al Petróleo• Energía alternativa• Energía del futuro• Régimen Especial de energía• Vehículo eléctrico• Vehículo cargado con electricidad solar (en inglés)

Referencias[1] Energía renovable (http:/ / books. google. com/ books?id=JDhoUfDmsvEC& pg=PA165) en Google Books[2] http:/ / www. idae. es/ index. php/ mod. pags/ mem. detalle/ idpag. 513/ relcategoria. 3742/ relmenu. 165[3] http:/ / www. ecoage. com/ geotermia-toscana. htm[4] http:/ / www. geotermia. it/ index_it. htm[5] http:/ / www. segemar. gov. ar/ geotermia/ neuquen/ campos. htm[6] Las renovables fueron responsables del 19,8 % de la producción eléctrica de nuestro país - IDAE, Instituto para la Diversificacion y Ahorro

de la Energía (http:/ / www. idae. es/ index. php/ mod. noticias/ mem. detalle/ id. 36/ relcategoria. 121/ relmenu. 75)[7] García Ortega, Jose Luis et al. (2006) Renovables 100%. Un sistema eléctrico renovable para la España peninsular viabilidad económica

(http:/ / www. greenpeace. org/ espana/ reports/ informes-renovables-100. ) Greenpeace.[8] La ONU hará una cumbre contra el cambio climático - 20minutos.es (http:/ / www. 20minutos. es/ noticia/ 221958/ 0/ ONU/ cambio/

climatico/ )[9] La tecnología revolucionará la producción eléctrica en 10 años (http:/ / www. ecoticias. com/

20080708-la-tecnologia-revolucionara-la-produccion-electrica-en-10-anos. html)[10] Industria prevé que las renovables cubran 41% de la demanda eléctrica en 2030 (http:/ / www. actualidad. terra. es/ nacional/ articulo/

industria_preve_renovables_cubran_demanda_2115567. htm). Terra Actualidad - EFE. Publicado el 2007-12-11. Con acceso el 2007-12-13.[11] La prospectiva de Industria para 2030 contempla triplicar la energía eólica y mantener la nuclear (http:/ / www. europapress. es/ 00136/

20071211175219/ economia-energia-prospectiva-industria-2030-contempla-triplicar-energia-eolica-mantener-nuclear. html) Europa Press.Publicado el 2007-12-11. Con acceso el 2007-12-13.

Energía renovable 92

Instituciones que fomentan las Energías Renovables• ISES - International Solar Energy Association• ASADES - Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente• IRENA• LAWEA Asociación Latinoamericana de Energía Eólica (http:/ / www. lawea. org)

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Energía renovable. Commons• El Balance Energético de España 2007 revela que el 20% de la electricidad consumida el año pasado fue

renovable (http:/ / www. energias-renovables. com/ paginas/ Contenidosecciones. asp?Id=13738).• UE incluirá electricidad en objetivo de renovables en transporte (http:/ / www. ecoticias. com/

20080705-ue-incluira-electricidad-e-hidrogeno-en-objetivo-de-renovables-en-transporte. html).• Observatorio de la electricidad de Adena (http:/ / www. adena. es/ que_hacemos/ cambio_climatico/

que_puedes_hacer/ observatorio_de_la_electricidad/ index. cfm)• Producción de energía renovable (http:/ / productordeenergiamotrizyneumatica. blogspot. com) de código abierto• Ene Sostenible (http:/ / www. enesostenible. com)• Rentabilidad comercial de la energía fotovoltaica (http:/ / www. ecoticias. com/

20081015-el-isofoc-demostrara-al-mundo-la-eficiencia-energetica-y-la-rentabilidad-comercial-de-la-enrgia-fotovoltaica-de-concentracion.html)

• Información periodística sobre energía en EFEverde (http:/ / www. efeverde. com/ esl/ categorias/ temas/ energia)• “Casa experimental” para estudiar la rentabilidad de las energías renovables en las VPO (http:/ / www.

construarea. com/ detalle/ -/ asset_publisher/ COu5/ content/--8220-casa-experimental--8221--para-estudiar-la-rentabilidad-de-las-energ)

Central hidroeléctrica 93

Central hidroeléctrica

Central hidroeléctrica.

Corte transversal de una represa hidroeléctrica.

En una central hidroeléctrica se utilizaenergía hidráulica para la generación deenergía eléctrica. Son el resultado actual dela evolución de los antiguos molinos queaprovechaban la corriente de los ríos paramover una rueda.

En general, estas centrales aprovechan laenergía potencial que posee la masa de aguade un cauce natural en virtud de un desnivel,también conocido como salto geodésico. Elagua en su caída entre dos niveles del caucese hace pasar por una turbina hidráulica lacual transmite la energía a un generadordonde se transforma en energía eléctrica.

Aprovechamiento de laenergía hidráulica

Los antiguos romanos y griegosaprovechaban ya la energía del agua;utilizaban ruedas hidráulicas para molertrigo. Sin embargo, la posibilidad deemplear esclavos y animales de cargaretrasó su aplicación generalizada hasta elsiglo XII. Durante la edad media, lasenormes ruedas hidráulicas de maderadesarrollaban una potencia máxima decincuenta caballos. La energía hidroeléctricadebe su mayor desarrollo al ingeniero civilbritánico John Smeaton, que construyó porvez primera grandes ruedas hidráulicas dehierro colado. La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante la Revolución Industrial. Impulsó a lasindustrias textiles y del cuero y los talleres de construcción de máquinas a principios del siglo XIX. Aunque lasmáquinas de vapor ya estaban perfeccionadas, el carbón era escaso y la madera poco satisfactoria como combustible.La energía hidráulica ayudó al crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y Américahasta la construcción de canales a mediados del siglo XIX, que proporcionaron carbón a bajo precio. Las presas y loscanales eran necesarios para la instalación de ruedas hidráulicas sucesivas cuando el desnivel era mayor de cincometros. La construcción de grandes presas de contención todavía no era posible; el bajo caudal de agua durante elverano y el otoño, unido a las heladas en invierno, obligaron a sustituir las ruedas hidráulicas por máquinas de vaporen cuanto se pudo disponer de carbón.Las formas más frecuentemente utilizadas para explotar la energía hidráulica son:

Central hidroeléctrica 94

Desvío del cauce de aguaEl principio fundamental de esta forma de aprovechamiento hidráulico de los ríos se basa en el hecho de que lavelocidad del flujo de estos es básicamente constante a lo largo de su cauce, el cual siempre es descendente. Estehecho revela que la energía potencial no es íntegramente convertida en cinética como sucede en el caso de una masaen caída libre, la cual se acelera, sino que ésta es invertida en las llamadas pérdidas, es decir, la energía potencial se"pierde" en vencer las fuerzas de fricción con el suelo, en el transporte de partículas, en formar remolinos, etc..Entonces esta energía potencial podría ser aprovechada si se pueden evitar las llamadas pérdidas y hacer pasar alagua a través de una turbina. El conjunto de obras que permiten el aprovechamiento de la energía anteriormentemencionada reciben el nombre de central hidroeléctrica o Hidráulica.El balance de energía arriba descrito puede ser ilustrado mejor a través del principio de Bernoulli.

Interceptación de la corriente de aguaEste método consiste en la construcción de una presa de agua que retenga el cauce de agua causando un aumento delnivel del río en su parte anterior a la presa de agua, el cual podría eventualmente convertirse en un embalse. El diqueestablece una corriente de agua no uniforme y modifica la forma de la superficie de agua libre del río antes y despuésde éste, que toman forma de las llamadas curvas de remanso. El establecimiento de las curvas de remansodeterminan un nuevo salto geodésico aprovechable de agua.

Características de una central hidroeléctrica

Presa Hidroeléctrica en Grandas de Salime (Asturias,España).

Casa de Máquinas Central Hidroeléctrica del Guavio,Colombia.

Las dos características principales de una central hidroeléctrica,desde el punto de vista de su capacidad de generación deelectricidad son:• La potencia, que está en función del desnivel existente entre el

nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo dela central, y del caudal máximo turbinable, además de lascaracterísticas de las turbinas y de los generadores usados en latransformación.

• La energía garantizada en un lapso de tiempo determinado,generalmente un año, que está en función del volumen útil delembalse, y de la potencia instalada.

La potencia de una central puede variar desde unos pocos MW(megavatios), como en el caso de las minicentrales hidroeléctricas,hasta 14.000 MW como en Paraguay y Brasil donde se encuentrala segunda mayor central hidroeléctrica del mundo (la mayor es laPresa de las Tres Gargantas, en China, con una potencia de 22.500MW), la Itaipú que tiene 20 turbinas de 700 MW cada una.

Las centrales hidroeléctricas y las centrales térmicas (que usancombustibles fósiles) producen la energía eléctrica de una maneramuy similar. En ambos casos la fuente de energía es usada paraimpulsar una turbina que hace girar un generador eléctrico, que esel que produce la electricidad. Una Central térmica usa calor para,a partir de agua, producir el vapor que acciona las paletas de laturbina, en contraste con la planta hidroeléctrica, la cual usa lafuerza del agua directamente para accionar la turbina.

Central hidroeléctrica 96

suficientes. Requieren una inversión mayor.• Centrales de regulación. Almacenamiento del agua que fluye del rio capaz de cubrir horas de consumo.• Centrales de bombeo o reversibles

Una central hidroeléctrica reversible es una central hidroeléctrica que además de poder transformar laenergía potencial del agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentarla energía potencial del agua (por ejemplo subiéndola a un embalse) consumiendo para ello energíaeléctrica. De esta manera puede utilizarse como un método de almacenamiento de energía (una especiede batería gigante). Están concebidas para satisfacer la demanda energética en horas pico y almacenarenergía en horas valle.Aunque lo habitual es que esta centrales turbinen/bombeen el agua entre dos embalse a distinta altura,existe un caso particular llamado centrales de bombeo puro donde el embalse superior se sustituye porun gran depósito cuya única aportación de agua es la que se bombea del embalse inferior.

Según su altura de caída del agua• Centrales de alta presión

Que corresponden con el high head, y que son las centrales de más de 200 m de caída del agua, por loque solía corresponder con centrales con turbinas Pelton.

• Centrales de media presión

Son las centrales con caída del agua de 20 a 200 m, siendo dominante el uso de turbinas Francis,aunque también se puedan usar Kaplan.

• Centrales de baja presión

Que corresponden con el low head, son centrales con desniveles de agua de menos de 20 m, siendousadas las turbinas Kaplan.

• Centrales de muy baja presión

Son centrales correspondientes con nuevas tecnologías, pues llega un momento en el cuál las turbinasKaplan no son aptas para tan poco desnivel. Serían en inglés las very low head, y suelen situarse pordebajo de los 4m..

Otros tipos de centrales hidroeléctricas• Centrales mareomotrices

Utilizan el flujo y reflujo de las mareas. Pueden ser ventajosas en zonas costeras donde la amplitud de lamarea es amplia, y las condiciones morfológicas de la costa permiten la construcción de una presa quecorta la entrada y salida de la marea en una bahía. Se genera energía tanto en el momento del llenadocomo en el momento del vaciado de la bahía.

• Centrales mareomotrices sumergidas.Utilizan la energía de las corrientes submarinas. En 2002, en Gran Bretaña se implementó la primera deestas centrales a nivel experimental.

• Centrales que aprovechan el movimiento de las olas.Este tipo de central es objeto de investigación desde la década de los 80. A inicios de agosto de 1995, el"Ocean Swell Powered Renewable Energy (OSPREY)" construyó la primera central que utiliza laenergía de las olas en el norte de Escocia. La potencia de esta central es de 2 MW. Lamentablemente fuedestruida un mes más tarde por un temporal.

Los tipos de turbinas que hay son Francis, Turgo, Kaplan y Pelton. Para la transformación de la energía mecánica enenergía eléctrica.

Central hidroeléctrica 97

Partes de una central hidráulica• Tubería forzada y o canal• Presa• Turbina• Generador• Transformador• Líneas eléctricas• Válvulas y compuertas• Rejas y limpia rejas• Embalse• Casa de turbinas

Funcionamiento

Turbina hidráulica y generador eléctrico.

El tipo de funcionamiento de una central hidroeléctricapuede variar a lo largo de su vida útil. Las centrales puedenoperar en régimen de:

• generación de energía de base;• generación de energía en períodos de punta. Estas a su

vez se pueden dividir en:• centrales tradicionales;• centrales reversibles o de bombeo.

La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región, opaís, tiene una variación a lo largo del día. Esta variación esfunción de muchos factores, entre los que se destacan:• tipos de industrias existentes en la zona, y turnos que

estas realizan en su producción;• tipo de cocina doméstica que se utiliza más

frecuentemente;• tipo de calentador de agua que se permite utilizar;• la estación del año;• la hora del día en que se considera la demanda.La generación de energía eléctrica debe seguir la curva de demanda, así, a medida que aumenta la potenciademandada deberá incrementarse el caudal turbinado, o iniciar la generación con unidades adicionales, en la mismacentral, e incluso iniciando la generación en centrales reservadas para estos períodos.

Impactos ambientales potencialesLos potenciales impactos ambientales de los proyectos hidroeléctricos son siempre significativos. Sin embargoexisten muchos factores que influyen en la necesidad de aplicar medidas de prevención en todo.Principalmente:La construcción y operación de la represa y el embalse constituyen la fuente principal de impactos del proyecto hidroeléctrico.[2] Los proyectos de las represas de gran alcance pueden causar cambios ambientales irreversibles, en una área geográfica muy extensa; por eso, tienen el potencial de causar impactos importantes. Ha aumentado la crítica de estos proyectos durante la última década. Los críticos más severos sostienen que los costos sociales, ambientales y económicos de estas represas pesan más que sus beneficios y que, por lo tanto, no se justifica la

Central hidroeléctrica 98

construcción de las represas grandes. Otros mencionan que, en algunos casos, los costos ambientales y socialespuede ser evitados o reducidos a un nivel aceptable, si se evalúan, cuidadosamente, los problemas potenciales y seimplantan medidas correctivas que son costosas.Algunas presas presentan fallos o errores de construcción como es el caso de la Presa Sabaneta,[3] ubicada en LaProvincia San Juan, República Dominicana. Esta presa ha presentado grandes inconvenientes en las temporadasciclónicas pasadas, producto de su poca capacidad de desagüe y también a que su dos vertederos comienzan a operardespués que el embalse está lleno.El área de influencia de una represa se extiende desde los límites superiores del embalse hasta los esteros y las zonascosteras y costa afuera, e incluyen el embalse, la represa y la cuenca del río, aguas abajo de la represa. Hay impactosambientales directos asociados con la construcción de la represa (p.ej., el polvo, la erosión, problemas con elmaterial prestado y de los desechos), pero los impactos más importantes son el resultado del embalse del agua, lainundación de la tierra para formar el embalse, y la alteración del caudal de agua, aguas abajo. Estos efectos ejercenimpactos directos en los suelos, la vegetación, la fauna y las tierras silvestres, la pesca, el clima y la poblaciónhumana del área.Los efectos indirectos de la represa incluyen los que se asocian con la construcción, el mantenimiento y elfuncionamiento de la represa (p.ej., los caminos de acceso, los campamentos de construcción, las líneas detransmisión de energía) y el desarrollo de las actividades agrícolas, industriales o municipales que posibilita larepresa.Además de los efectos directos e indirectos de la construcción de la represa sobre el medio ambiente, se deberánconsiderar los efectos del medio ambiente sobre la represa. Los principales factores ambientales que afectan elfuncionamiento y la vida de la represa son aquellos que se relacionan con el uso de la tierra, el agua y los otrosrecursos en las áreas de captación aguas arriba del reservorio (p.ej., la agricultura, la colonización, el desbroce delbosque) que pueden causar una mayor acumulación de limos, y cambios en la cantidad y calidad del agua delreservorio y del río. Se tratan estos aspectos en los estudios de ingeniería.

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Referencias[1] Complejo Hidroeléctrico Palomino (http:/ / maguana. net/ index. php?option=com_content& view=article&

id=66:complejo-hidroelectrico-sabana-yegua& catid=43:presas& Itemid=79)[2] Libro de Consulta para Evaluación Ambiental (Volumen I; II y III). Trabajos Técnicos del Departamento de Medio Ambiente del Banco

Mundial[3] Complejo Hidroeléctrico Sabaneta (http:/ / maguana. net/ index. php?option=com_content& view=article&

id=65:complejo-hidroelectrico-sabaneta& catid=43:presas& Itemid=79)

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre centrales hidroeléctricas. CommonsWikilibros• Wikilibros alberga un libro o manual sobre Impactos ambientales/Proyectos hidroeléctricos.

Energía solar

Panel solar.

Concentradores parabólicos que recogen la energíasolar en Almería,España.

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación dela luz y el calor emitidos por el Sol.

La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse pormedio del calor que produce a través de la absorción de laradiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Esuna de las llamadas energías renovables, particularmente del grupono contaminante, conocido como energía limpia o energía verde.Si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos puedensuponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día dehoy.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, lascondiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puedeasumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es deaproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A estapotencia se la conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa,o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llegadirectamente del foco solar, sin reflexiones o refraccionesintermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurnagracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solaren la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricosy terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarsepara su utilización, mientras que no es posible concentrar la luzdifusa que proviene de todas las direcciones.La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre deconstante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m²).

Según informes de Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de lapoblación mundial en 2030.[1]

Energía solar 101

Energía proveniente del Sol

Aproximadamente la mitad de la energíaproveniente del Sol alcanza la superficie terrestre.

La Tierra recibe 174 petavatios de radiación solar entrante (insolación)desde la capa más alta de la atmósfera.[2] Aproximadamente el 30% esreflejada de vuelta al espacio mientras que el resto es absorbida por lasnubes, los océanos y las masas terrestres. El espectro electromagnéticode la luz solar en la superficie terrestre está ocupado principalmentepor luz visible y rangos de infrarrojos con una pequeña parte deradiación ultravioleta. [3] La radiación absorbida por los océanos, lasnubes, el aire y las masas de tierra incrementan la temperatura de éstas.El aire calentado contiene agua evaporada que asciende de los océanos,y también en parte de los continentes, causando circulaciónatmosférica o convección. Cuando el aire asciende a las capas altas,donde la temperatura es baja, va disminuyendo su temperatura hasta que el vapor de agua se condensa formandonubes. El calor latente de la condensación del agua amplifica la convección, produciendo fenómenos como el viento,borrascas y anticiclones. [4] La energía solar absorbida por los océanos y masas terrestres mantiene la superficie a14 °C.[5] Para la fotosíntesis de las plantas verdes la energía solar se convierte en energía química, que producealimento, madera y biomasa, de la cual derivan también los combustibles fósiles.[6]

Flujo Solar Anual y Consumo de energía humano

Solar 3,850,000 EJ[7]

Energía eólica 2,250 EJ[8]

Biomasa 3,000 EJ[9]

Uso energía primario (2005) 487 EJ[10]

Electricidad (2005) 56.7 EJ[11]

Se estima que la energía total que absorben la atmósfera, los océanos y los continentes puede ser de 3.850.000exajulios por año.[7] . En 2002, esta energía en un segundo equivalía al consumo global mundial de energía duranteun año.[12] [13] La fotosíntesis captura aproximadamente 3.000 EJ por año en biomasa, lo que representa solo el0,08% de la energía recibida por la Tierra.[9] La cantidad de energía solar recibida anual es tan vasta que equivaleaproximadamente al doble de toda la energía producida jamás por otras fuentes de energía no renovable como son elpetróleo, el carbón, el uranio y el gas natural.

Energía solar 105

Energía eólica

Parque eólico. Hamburgo, Alemania.

Energía eólica es la energía obtenida del viento,es decir, la energía cinética generada por efectode las corrientes de aire, y que es transformadaen otras formas útiles para las actividadeshumanas.

El término eólico viene del latín Aeolicus,perteneciente o relativo a Eolo, dios de losvientos en la mitología griega. La energía eólicaha sido aprovechada desde la antigüedad paramover los barcos impulsados por velas o hacerfuncionar la maquinaria de molinos al mover susaspas.

En la actualidad, la energía eólica es utilizadaprincipalmente para producir energía eléctricamediante aerogeneradores. A finales de 2007, lacapacidad mundial de los generadores eólicos fue de 94.1 gigavatios.[1] En 2009 la eólica generó alrededor del 2%del consumo de electricidad mundial, cifra equivalente a la demanda total de

Parque eólico de Sierra de los Caracoles, Uruguay.

electricidad en Italia, la séptimaeconomía mayor mundial.[2] EnEspaña la energía eólica produjo un11% del consumo eléctrico en 2008,[3]

[4] y un 13.8% en 2009.[5] En lamadrugada del domingo 8 denoviembre de 2009, más del 50% de laelectricidad producida en España lageneraron los molinos de viento, y sebatió el récord total de producción, con11.546 megavatios eólicos.[6]

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efectoinvernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energíaverde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

Energía eólica 106

Cómo se produce y obtieneLa energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de altapresión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiaciónsolar, entre el 1 y 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre losocéanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masascontinentales.Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra seexpande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva. El aire más frío y más pesado que proviene de los mares,océanos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

Parque eólico.

Para poder aprovechar la energía eólicaes importante conocer las variacionesdiurnas y nocturnas y estacionales delos vientos, la variación de la velocidaddel viento con la altura sobre el suelo,la entidad de las ráfagas en espacios detiempo breves, y valores máximosocurridos en series históricas de datoscon una duración mínima de 20 años.Es también importante conocer lavelocidad máxima del viento. Parapoder utilizar la energía del viento, esnecesario que este alcance unavelocidad mínima que depende delaerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h),velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-out speed".

La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar laenergía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinasoperatrices, como para la producción de energía eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (quecomprende un generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido como

aerogenerador.En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energía eólica mueve una hélice ymediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produceenergía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parqueseólicos...Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que proviene de la acción de la fuerzadel viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos demaquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como unabomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador deturbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto.

Biomasa 116

Biomasa

Panicum virgatum, una planta resistenteempleada para producir biocombustibles.

El maíz, ejemplo de planta utilizada para lafabricación de biocombustibles.

Biomasa, según el Diccionario de la Real Academia Española, tienedos acepciones:

1. f. Biol. Materia total de los seres que viven en un lugardeterminado, expresada en peso por unidad de área o de volumen.

2. f. Biol. Materia orgánica originada en un proceso biológico,espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.[1]

La primera acepción se utiliza habitualmente en Ecología. La segundaacepción, más restringida, se refiere a la biomasa 'útil' en términosenergéticos: las plantas transforman la energía radiante del Sol enenergía química a través de la fotosíntesis, y parte de esa energíaquímica queda almacenada en forma de materia orgánica; la energíaquímica de la biomasa puede recuperarse quemándola directamente otransformándola en combustible (ésta es la única acepción recogida enla wikipedia inglesa en junio de 2008).

Un equívoco muy común es confundir 'materia orgánica' con 'materiaviva', pero basta considerar un árbol, en el que la mayor parte de lamasa está muerta, para deshacer el equívoco; de hecho, esprecisamente la biomasa 'muerta' la que en el árbol resulta más útil entérminos energéticos. Se trata de un debate importante en ecología,como muestra esta apreciación de Margalef (1980:12):

Todo ecólogo empeñado en estimar la biomasa de un bosque seenfrenta, tarde o temprano, con un problema. ¿Deberá incluir tambiénla madera, y quizás incluso la hojarasca y el mantillo? Una granproporción de la madera no se puede calificar de materia viva, pero esimportante como elemento de estructura y de transporte, y la materiaorgánica del suelo es también un factor de estructura.Otro equívoco muy común es utilizar 'biomasa' como sinónimo de laenergía útil que puede extraerse de ella, lo que genera bastanteconfusión debido a que la relación entre la energía útil y la biomasa esmuy variable y depende de innumerables factores. Para empezar, laenergía útil puede extraerse por combustión directa de biomasa(madera, excrementos animales, etc), pero también de la combustiónde combustibles obtenidos de ella mediante transformaciones físicas oquímicas (gas metano de los residuos orgánicos, por ejemplo),procesos en los que 'siempre' se pierde algo de la energía útil original.Además, la biomasa puede ser útil directamente como materia orgánica en forma de abono y tratamiento de suelos(por ejemplo, el uso de estiércol o de coberturas vegetales). Y por supuesto no puede olvidarse su utilidad máscomún: servir de alimento a muy diversos organismos, la humanidad incluida (véase 'cadena trófica').

La biomasa de la madera, residuos agrícolas y estiércol continúa siendo una fuente principal de energía y materiaútiles en países poco industrializados.En la primera acepción, es la masa total de toda la materia que forma un organismo, una población o un ecosistema y tiende a mantenerse más o menos constante. Su medida es difícil en el caso de los ecosistemas. Por lo general, se da

Biomasa 117

en unidades de masa por cada unidad de superficie. Es frecuente medir la materia seca (excluyendo el agua). En lapluviselva del Amazonas puede haber una biomasa de plantas de 1.100 toneladas por hectárea de tierra.Pero mucho más frecuente es el interés en la 'producción neta' de un ecosistema, es decir, la nueva materia orgánicagenerada en la unidad de superficie a lo largo de una unidad tiempo, por ejemplo, en una hectárea y a lo largo de unaño. En teoría, en un ecosistema que ha alcanzado el clímax la producción neta es nula o muy pequeña: el ecosistemasimplemente renueva su biomasa sin crecimiento a la vez que la biomasa total alcanza su valor máximo. Por ello labiomasa es uno de los atributos más relevantes para caracterizar el estado de un ecosistema o el proceso de sucesiónecológica en un territorio (véase, por ejemplo, Odum, 1969).En términos energéticos, se puede utilizar directamente, como es el caso de la leña, o indirectamente en forma debiocombustibles (biodiésel, bioalcohol, biogás, bloque sólido combustible). Pero al igual que no consideramos alvino como biomasa, debe evitarse denominar como biomasa a los biocombustibles (nótese que el etanol puedeobtenerse del vino por destilación): 'biomasa' debe reservarse para denominar la materia prima empleada en lafabricación de biocombustibles.La biomasa podría proporcionar energías sustitutivas a los combustibles fósiles, gracias a agrocombustibles líquidos(como el biodiésel o el bioetanol), gaseosos (gas metano) o sólidos (leña), pero todo depende de que no se empleemás biomasa que la producción neta del ecosistema explotado, de que no se incurra en otros consumos decombustibles en los procesos de transformación, y de que la utilidad energética sea la más oportuna frente a otrosusos posibles (como abono y alimento, véase la discusión que para España plantea Carpintero, 2006).Actualmente (2009), la biomasa proporciona combustibles complementarios a los fósiles, ayudando al crecimientodel consumo mundial (y de sus correspondientes impactos ambientales), sobre todo en el sector transporte (Estevan,2008). Este hecho contribuye a la ya amplia apropiación humana del producto total de la fotosíntesis en el planeta,que supera actualmente más de la mitad del total (Naredo y Valero, 1999), apropiación en la que competimos con elresto de las especies.

ClasificaciónLa biomasa, como recurso energético, puede clasificarse en biomasa natural, residual y los cultivos energéticos.[2]

• La biomasa natural es la que se produce en la naturaleza sin intervención humana. Por ejemplo, la caída natural deramas de los árboles (poda natural) en los bosques.

• La biomasa residual es el subproducto o residuo generado en las actividades agrícolas (poda, rastrojos, etc.),silvícolas y ganaderas, así como residuos de la industria agroalimentaria (alpechines, bagazos, cáscaras, vinazas,etc.) y en la industria de transformación de la madera (aserraderos, fábricas de papel, muebles, etc.), así comoresiduos de depuradoras y el reciclado de aceites.

• Los cultivos energéticos son aquellos que están destinados a la producción de biocombustibles. Además de loscultivos existentes para la industria alimentaria (cereales y remolacha para producción de bioetanol y oleaginosaspara producción de biodiésel), existen otros cultivos como los lignocelulósicos forestales y herbáceos.

Energía geotérmica 121

Energía geotérmica

Planta de energía geotérmica en las Filipinas.

La energía geotérmica es aquellaenergía que puede obtenerse medianteel aprovechamiento del calor delinterior de la Tierra. El calor delinterior de la Tierra se debe a variosfactores, entre los que caben destacarel gradiente geotérmico, el calorradiogénico, etc. Geotérmico viene delgriego geo (Tierra), y thermos (calor);literalmente "calor de la Tierra".

Tipos de fuentes geotérmicas

Esquema de las fuentes de energía geotérmicas.

En áreas de aguas termales muycalientes a poca profundidad, seaprovecha el calor desprendido por elinterior de la tierra. El agua caliente oel vapor pueden fluir naturalmente, porbombeo o por impulsos de flujos deagua y de vapor (flashing). El métodoa elegir depende del que en cada casosea económicamente rentable. Unejemplo, en Inglaterra, fue el "Proyectode Piedras Calientes HDR" (sigla eninglés: HDR, Hot Dry Rocks),abandonado después de comprobar suinviabilidad económica en 1989. Losprogramas HDR se están desarrollandoen Australia, Francia, Suiza, Alemania.Los recursos de magma (rocas fundidas) ofrecen energía geotérmica de altísima temperatura, pero con la tecnologíaexistente no se pueden aprovechar económicamente esas fuentes.

En la mayoría de los casos la explotación debe hacerse con dos pozos (o un número par de pozos), de modo que poruno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a reinyectar en el acuífero, tras haber enfriado el caudal obtenido.Las ventajas de este sistema son múltiples:• Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento térmico, puesto que el agua reinyectada contiene todavía una

importante cantidad de energía térmica.

Energía geotérmica 122

• Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene.• Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan al circular en circuito cerrado por

las conducciones, lo que evita contaminaciones.

Tipos de yacimientos geotérmicos según la temperatura del agua• Energía geotérmica de alta temperatura. La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de

la corteza. Esta temperatura está comprendida entre 150 y 400 °C, se produce vapor en la superficie y medianteuna turbina, genera electricidad. Se requieren varios condiciones para que se dé la posibilidad de existencia de uncampo geotérmico: una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables; un acuífero, odepósito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 km de profundidad; suelo fracturado que permite unacirculación de fluidos por convección, y por lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y unafuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 °C. La explotación de un campo de estascaracterísticas se hace por medio de perforaciones según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo.

• Energía geotérmica de temperaturas medias. La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que losfluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 °C. Por consiguiente, laconversión vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluidovolátil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales eléctricas, pero el mejor aprovechamiento puedehacerse mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefacción y en refrigeración (mediantemáquinas de absorción)

• Energía geotérmica de baja temperatura. La energía geotérmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonasmás amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradientegeotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 50 a 70 °C.

• Energía geotérmica de muy baja temperatura. La energía geotérmica de muy baja temperatura se consideracuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 °C. Esta energía se utiliza paranecesidades domésticas, urbanas o agrícolas.

Las fronteras entre los diferentes tipos de energías geotérmicas es arbitraria; si se trata de producir electricidad conun rendimiento aceptable la temperatura mínima está entre 120 y 180 °C, pero las fuentes de temperatura más bajason muy apropiadas para los sistemas de calefacción urbana.

Ventajas e inconvenientes

Planta geotérmica de Nesjavellir en Islandia. Esta central energéticada servicio a las necesidades de agua caliente del área metropolitana

del Gran Reykjavík.

Ventajas

1. Es una fuente que evitaría la dependencia energéticadel exterior.

2. Los residuos que produce son mínimos y ocasionanmenor impacto ambiental que los originados por elpetróleo y el carbón.

3. Sistema de gran ahorro, tanto económico comoenergético

4. Ausencia de ruidos exteriores5. Los recursos geotérmicos son mayores que los

recursos de carbón, petróleo, gas natural y uraniocombinados.[cita requerida]

6. No está sujeta a precios internacionales, sino quesiempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.

Energía geotérmica 123

7. El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. Norequiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento decombustibles.

8. La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la mismaenergía por combustión.

Inconvenientes1. En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes

cantidades no se percibe y es letal.2. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.3. Contaminación térmica.4. Deterioro del paisaje.5. No se puede transportar (como energía primaria).6. No está disponible más que en determinados lugares.

Usos• Generación de electricidad• Aprovechamiento directo del calor• Calefacción y ACS• Refrigeración por absorción

Generación de electricidadSe produjo energía eléctrica geotérmica por vez primera en Larderello, Italia, en 1904. Desde ese tiempo, el uso de laenergía geotérmica para electricidad ha crecido mundialmente a cerca de 8.000 megawatt de los cuales EE. UU.genera 2.700 MW.

DesalinizaciónDouglas Firestone comenzó en la desalinización con el sistema evaporación / condensación con aire caliente en1998, probando que el agua geotermal se puede usar económicamente para producir agua desalinizada, en 2001.En 2005 se ajustó el 5º prototipo desalinizador “Delta T” que usa un ciclo de aire forzado caliente, presiónatmosférica, ciclo geotermal de evaporación condensación. EL aparato se surte de agua de mar filtrada en el InstitutoScripps de Oceanografía, reduciendo la concentración de sal de 35.000 ppm a 51 ppm a/a.[1]

Inyección de aguaEn varios sitios, ha ocurrido que los depósitos de magma se agotaron, cesando de dar energía geotérmica, quizásayudado por la inyección del agua residual fría, en la recarga del acuífero caliente. O sea que la recarga porreinyección, puede enfriar el recurso, a menos que se haga un cuidadoso manejo. En al menos una localidad, elenfriamiento fue resultado de pequeños pero frecuentes terremotos (ver enlace externo abajo). Esto ha traído unadiscusión si los dueños de una planta son responsables del daño que un temblor causa.

Energía mareomotriz 125

Energía mareomotriz

Antiguo molino de mareas en Isla Cristina (Huelva).

Generador axial en Reino Unido.

La energía mareomotriz es la que se obtieneaprovechando las mareas, es decir, la diferenciade altura media de los mares según la posiciónrelativa de la Tierra y la Luna. Mediante suacoplamiento a un alternador se puede utilizar elsistema para la generación de electricidad,transformando así la energía mareomotriz enenergía eléctrica, una forma energética más útil yaprovechable. Es un tipo de energía renovable ylimpia.

La energía mareomotriz tiene la cualidad de serrenovable, en tanto que la fuente de energíaprimaria no se agota por su explotación, y eslimpia, ya que en la transformación energéticano se producen subproductos contaminantesgaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, larelación entre la cantidad de energía que sepuede obtener con los medios actuales y el costeeconómico y ambiental de instalar losdispositivos para su proceso han impedido unaproliferación notable de este tipo de energía.

Otras formas de extraer energía del mar son: lasolas (energía undimotriz), de la diferencia detemperatura entre la superficie y las aguasprofundas del océano, el gradiente térmicooceánico; de la salinidad, de las corrientesmarinas o la energía eólica marina.

En España, el Gobierno de Cantabria y el Instituto para la Diversificación y Ahorro Energético (IDAE) quieren crearun centro de I+D+i en la costa de Santoña. La planta podría atender al consumo doméstico anual de unos 2.500hogares.[cita requerida]

Métodos de generaciónLos métodos de generación mediante energía de marea pueden clasificarse en estas tres:

Generador de la corriente de mareaLos generadores de corriente de marea (Tidal Stream Generators o ETG, por sus iniciales inglés) hacen uso de laenergía cinética del agua en movimiento a las turbinas de la energía, de manera similar al viento (aire enmovimiento) que utilizan las turbinas eólicas. Este método está ganando popularidad debido a costes más bajos y aun menor impacto ecológico en comparación con las presas de marea.

Energía mareomotriz 126

Presa de mareaLas presas de marea hacer uso de la energía potencial que existe en la diferencia de altura (o pérdida de carga) entrelas mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, y sufren los altoscostes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.

Energía mareomotriz dinámicaLa energía mareomotriz dinámica (Dynamic Tidal Power o DTP) es una tecnología de generación teórica queexplota la interacción entre las energías cinética y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presasmuy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el océano,sin encerrar un área. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivelde agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereñas poco profundas con corrientes de mareasque oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea. Cada represa generaenergía en una escala de 6 a 17 GW.

Energía undimotriz 128

Energía undimotriz

Dos de las tres máquinas P-750 en el puerto dePeniche, Portugal.

La energía undimotriz, a veces llamada energía olamotriz, es laenergía producida por el movimiento de las olas. Es menos conocida yextendida que otros tipos de energía marina, como la mareomotriz,pero cada vez se aplica más.

Algunos sistemas pueden ser:• Un aparato anclado al fondo y con una boya unida a él con un cable.

El movimiento de la boya se utiliza para mover un generador. Otravariante sería tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en unpozo comunicado con el mar.

• Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía delmovimiento relativo entre sus partes. Como la "serpiente marina"Pelamis.

• Un pozo con la parte superior hermética y la berruga comunicada con el mar. En la parte superior hay unapequeña abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera laelectricidad.

En EspañaEn España aún no se aprovecha este tipo de energía de forma comercial, solamente en Cantabria y el País Vascoexisten dos centrales piloto en Santoña y en Motrico. Así mismo, existe un proyecto para instalar una plantaundimotriz en Granadilla (Tenerife).[1]

Santoña (Cantabria)Su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de la energía de la oscilación vertical de las olas a través de unasboyas eléctricas que se elevan y descienden sobre una estructura similar a un pistón, en la que se instala una bombahidráulica. 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. Iberdrola, la promotora, ha instalado 10 boyassumergidas a una profundidad de 40 metros, a una distancia de la costa entre 1,5 y 3 kilómetros, ocupando unasuperficie de unos 2000 km². Las boyas tienen una potencia total de 1,5 MW, y suben y bajan al vaivén de las olas,enrollando y desenrollando un cable que mueve un generador de energía. Según sus promotores, las principalesventajas de este sistema son su seguridad, al encontrarse sumergido, su mayor durabilidad y un impacto ambientalmínimo.[2]

Motrico (País Vasco)En este pueblo se ha instalado una boya que se basa en la tecnología de columna de agua oscilante.

InconvenientesUno de los principales problemas técnicos consiste en cómo absorber la energía mecánica, que se presenta con uncampo de velocidades aleatorio, en energía eléctrica apta para su conexión a la red eléctrica.El alto coste económico de la inversión inicial da lugar a que estas centrales tengan un periodo de amortizaciónlargo. Por otra parte, su utilización se circunscribe a zonas costeras o próximas a la costa, por el coste económico quesupone transportar la energia obtenida a lugares del interior.

Energía undimotriz 129

Otro inconveniente es el impacto ambiental de las instalaciones, que requieren la modificación del paisaje para suconstrucción. Se ha de disponer de mucho espacio para albergar las enormes turbinas, dando lugar a un impactoecológico sobre los ecosistemas, habitualmente costeros.

Referencias[1] Próxima instalación de una planta de energía undimotriz en Granadilla y entre Cabo Vilano y las Sisargas (http:/ / www. 20minutos. es/

noticia/ 293281/ 0/ energia/ renovable/ olas/ )[2] Perspectiva de la energía maremotriz. Fundación Vida Sostenible (http:/ / www. vidasostenible. org/ observatorio/ f2_final.

asp?idinforme=937)

Véase también• Convertidor de energía de olas Pelamis• Energía mareomotriz

Enlaces externos• Energías del mar (http:/ / www. idae. es/ index. php/ mod. pags/ mem. detalle/ idpag. 513/ relcategoria. 3742/

relmenu. 165) (IDAE)• United Nations Environment Programme: «Oleadas de energía» (http:/ / www. unep. org/ OurPlanet/ imgversn/

123/ spanish/ ross. html)• Anaconda (http:/ / de. youtube. com/ watch?v=VamSAbwgJKk& NR=1)• Aula de El Mundo: «Energía undimotriz: olas de alto voltaje» (http:/ / aula. elmundo. es/ aula/ noticia. php/ 2006/

06/ 01/ aula1149098051. html)• Pelamis (http:/ / www. pelamis. es)• Wave Dragon (http:/ / www. wavedragon. net) , Wave Dragon - YouTube video (http:/ / de. youtube. com/

watch?v=r7-EPR8Ss6M)• boya de energía de olas (http:/ / de. youtube. com/ watch?v=UhS-BpgvQaM)• SRI boyas (http:/ / www. sri. com/ news/ releases/ 120808. html)• Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria IH Cantabria (http:/ / www. fundacionih. unican. es/ presentacion.

asp) de la Universidad de Cantabria• Encuentro Aprovechamiento y desarrollo de la Energía de las olas (http:/ / www. idae. es/ index. php/ mod.

eventos/ mem. detalle/ id. 17). Cursos de Verano de la UIMP, patrocinado por el IDAE (Ministerio de Industriade España).

Energía eléctrica en Argentina 130

Energía eléctrica en Argentina

Se ha sugerido que este artículo o sección sea fusionado con Sector eléctrico en Argentina (ver la discusión alrespecto).

Una vez que hayas realizado la fusión de artículos, pide la fusión de historiales en WP:TAB/F.

Este artículo conduce los ítems de generación, distribución y demás desarrollos generales de energía eléctrica de[[A), Noroeste (NOA), Centro (CEN), Buenos Aires/Gran Buenos Aires (GBA-BAS), Litoral (LIT), Noreste(NEA) y Patagonia (PAT).

A Agosto de 2008 la potencia total instalada de capacidad de generación era de 26.000 MW.Argentina también importa electricidad de Paraguay, producida por la empresa binacional represa de Yaciretá. El 18de septiembre de 2006 Paraguay llegó a un acuerdo sobre su deuda de $11.000 millones debidos a Argentina por laconstrucción del emprendimiento de Yaciretá, pagando con electricidad, a una relación de 8.000 GW/añó, por 40años.

Principales Unidades Generadoras[1]

Unidad Tipo Ubicación Combustible

Año deinauguración

CapacidadInstalada

(MW)

Notas

Yacyretá Hidroeléctrica Corrientes 1998 3.100 Desde el 12 de febrero de 2011 operacon su capacidad máxima deproducción.

Central térmicaCostanera

Ciclo combinadoy turbinas devapor de cicloabierto

Ciudad deBuenos Aires,Buenos Aires

Gas y Fueloil 1963 2.319 Perteneciente al grupo ENDESAChile.

Salto Grande Hidroeléctrica Concordia,Entre Ríos

1979 1.890 Empresa binacionalArgentino-Uruguaya. La potenciagenerada es dividida entre los dospaíses.

La Barrancosa-CóndorCliff

Hidroeléctrica LagoArgentino,Santa Cruz

2012(estimado)

1.740

Piedra del Águila Hidroeléctrica Collón Curá,Neuquén

1993 1.424 Perteneciente al grupo SADESA.

El Chocón Hidroeléctrica Villa ElChocón,Neuquén

1973 1.227 Perteneciente al grupo ENDESAChile.

Alicurá Hidroeléctrica Neuquén 1985 1.028

Central Puerto Ciclo combinado Ciudad deBuenos Aires,Buenos Aires

Fueloil 1995 1.178 Perteneciente al grupo SADESA.

Central Dock Sud [2] Ciclo combinado Buenos Aires Gas y Fueloil 2001 870

AES Paraná Ciclo combinado San Nicolás,Buenos Aires

Gas y Fueloil 840 Sólo funciona una turbina del Ciclocombinado (440 MW)[3]

Energía eléctrica en Argentina 131

Central Gral. Belgrano Ciclo combinado Campana,Buenos Aires

Gas y Fueloil 2008 837 Ciclo cerrado en Diciembre de2009.[4]

Central Gral. SanMartín

Ciclo combinado Timbúes, SantaFe

Gas y Fueloil 2008 837 Ciclo cerrado en Diciembre de2009.[4]

ComplejoHidroeléctrico RíoGrande

Hidroeléctrica Valle deCalamuchita,Córdoba

1986 750 Es una central hidroeléctricareversible en caverna. Conectada alSistema Interconectado Nacional,genera anualmente 100 GWh. Esoperada por Empresa Provincial deEnergía de Córdoba.

Central Térmica LuisPiedra Buena

Ciclo combinado IngenieroWhite, BuenosAires

Gas 696 Adquirida en Julio de 2007 por elgrupo Pampa Energía S.A.[5]

Atucha II Nuclear Lima, BuenosAires

Uranio 2011(estimado)

692 Actualmente en construcción. Seestima que entrará en operación endurante el segundo semestre de2010[6] (ver avances mensuales de laobra) [7].

Central TérmicaGenelba

Ciclo combinado Marcos Paz,Buenos Aires

Gas 1999 670 Perteneciente al grupo Petrobras. Seencuentra en fase de proyecto laampliación de su capacidadgeneradora a 840 MW. Prevista paraAbril de 2009[8]

Embalse Nuclear Embalse de RíoTercero,Córdoba

Uranio 1983 650 Saldrá de servicio en 2011 cuandocomience a operar la central nuclearAtucha 2 (actualmente enconstrucción), para su rediseño con elfin de extender su vida útil 25 años[9]

Agua de Cajón Ciclo combinado Neuquén Gas y Fueloil 643

Central Pilar Ciclo combinado Córdoba Gas y Fueloil 556 Está siendo repotenciadaincorporando dos turbinas de gas yuna de vapor para cerrar los ciclos degas[10]

Cerros Colorados Hidroeléctrica Neuquén 1980 450 Perteneciente a Duke EnergyArgentina.

Futaleufú Hidroeléctrica Chubut 1976 448

Central TérmicaTucumán (El Bracho)

Ciclo combinado El Bracho,Tucumán

Gas 1996 440 Perteneciente al grupo PluspetrolResources Corporation.

Central Luján de Cuyo Ciclo combinado Gas 431

Central PedroMendoza

Ciclo Simple Gas 383

Central Loma de laLata

Ciclo combinado Neuquén Gas 1994 369 Perteneciente al grupo Pampa EnergíaS.A.. Instalada al pie del yacimientogasífero de Loma de la Lata. Se estáestudiando la ampliación de lapotencia generada a 554 MW.[11]

Central Gral. Güemes Ciclo Simple Gral. Güemes,Salta

Gas 361 Perteneciente al grupo Pampa EnergíaS.A..

Energía eléctrica en Argentina 132

Atucha I Nuclear Lima, BuenosAires

Uranio 1974 350

Central Térmica SanNicolas

Ciclo Simple San Nicolás,Buenos Aires

Carbón 350 Sólo está funcionando el bloque Nº 5(350 MW). El bloque Nº 4 (Fueloil)genera 70 MW, mientras que elbloque Nº 2 (carbón) genera 55MW[3]

Central Térmica SanMiguel de Tucumán(El Bracho)

Ciclo combinado El Bracho,Tucumán

Gas 396 Perteneciente al grupo PluspetrolResources Corporation.

Central TérmicaPluspetrol Norte (ElBracho)

Ciclo simple El Bracho,Tucumán

Gas 246 Perteneciente al grupo PluspetrolResources Corporation.

Los Reyunos Hidroeléctrica Mendoza 1983 224

Central Gral. Savio Ciclo combinado Gas 180

Central Ave Fenix Ciclo combinado Fueloil 166 Adquirida por el grupo PluspetrolResources Corporation

Central Sorrento Ciclo combinado Rosario, SantaFe

Gas y Fueloil 160 Nuevamente en marcha desde finalesde agosto de 2008, luego de su salidade servicio en enero de 2008[12]

Central PuertoMadryn-ALUAR

Ciclo combinado Gas y Fueloil 153

Agua de Toro Hidroeléctrica San Rafael,Mendoza

1982 150

Central Buenos Aires Ciclo combinado Buenos Aires Gas y Fueloil 150

Piedras Moras Hidroeléctrica Segunda Usina,Córdoba

1979 145

Represa Los Caracoles Hidroeléctrica Quebrada deLos Caracoles,San Juan

2009 125 En octubre de 2008 inició el llenadodel dique con el fin de alcanzar lacota necesaria para comenzar aproducir en abril de 2009 (aprox. 750GWh por año).[13]

Referencias

[1] Infraestructura (http:/ / www. deyseg. com. ar/ notas/ actualidad/ aanota35-politica. htm)[2] http:/ / www. cdssa. com. ar/ ficha. asp[3] AES Paraná - Central Térmica (http:/ / www. oceba. gba. gov. ar/ prensa/ modules. php?name=News& file=article& sid=8875)[4] Concluyen los trabajos de cierre de los ciclos combinados General Belgrano y San Martín (http:/ / www. abeceb. com/ noticia.

php?idNoticia=127899)[5] Mindlin compra otra central térmica (http:/ / www. lanacion. com. ar/ nota. asp?nota_id=918939)[6] Atucha II generará energía en 2010 (http:/ / www. na-sa. com. ar/ news/ detail/ 37)[7] http:/ / www. na-sa. com. ar/ atucha2/[8] Siemens proveerá la nueva turbina de la Central Termoeléctrica Genelba (http:/ / www. matrizenergetica. com. ar/ noticia. php?id=2693)[9] El Gobierno presentó plan para terminar Atucha II (http:/ / www. oceba. gba. gov. ar/ prensa/ modules. php?name=News& file=article&

sid=9815)[10] Siemens proveerá dos turbogrupos a gas para repotenciar la Central Térmoeléctrica Pilar en Córdoba (http:/ / matrizenergetica. com. ar/

_media/ noticias/ pdf/ siemens_proveera_dos_turbogrupos_a_gas_para_repotenciar_la_central_termoelectrica_pilar_en_cordoba. pdf)[11] Central Loma La Lata (http:/ / www. tecna. com. ar/ Default. aspx?tabid=376)[12] La usina Sorrento vuelve a ponerse en marcha antes de fin de mes (http:/ / lacapital. com. ar/ contenidos/ 2008/ 08/ 04/ noticia_5000. html)[13] Se puso en marcha el dique "Los Caracolitos" en San Juan (http:/ / www. telam. com. ar/ vernota. php?tipo=N& dis=1& sec=1&

idPub=121542& id=255219& idnota=255219)

Energía eléctrica en Argentina 133

Interconexiones existentes en el Mercosur

Argentina - Chile• Termoandes (no vinculado al MEM 300 MW Línea)

Paraguay - Argentina• Yacyretá (1.700 MW Central Generación)• Clorinda (800 M Línea )

Paraguay - Brasil• Itaipú (12.600 MW Central Generación)

Uruguay - Brasil• Livramento (70 MW Línea )

Argentina - Uruguay• Salto Grande (1.890 MW Central Generación)

Argentina - Brasil• Paso de los Libres - Uruguaiana (50 MW Línea)• Rincón - Garabi - Ita I• Rincón - Garabi - Ita II

DistribuciónEl Sistema Argentino de Interconexión, SADI) es la principal red de transporte de energía eléctrica de Argentina.Colecta y distribuye la potencia eléctrica generada en la mayor parte de Argentina, excepto Patagonia, por un total de23.371 MW (a junio de 2005). El mercado eléctrico en el área SADI es manejado por el MME (Mercado MayoristaEléctrico). El distribuidor principal de enlace entre el sistema interconectado se encuentra en Pérez, provincia deSanta Fe.La región patagónica era una red independiente eléctrica, el Sistema Interconectado Patagónico, SIP, que manejaba778 MW. El Plan Energético Nacional 2004-2008 el 11 de mayo de 2004 puso en marcha la ejecución del vínculoSADI-SIP, cuya primera etapa concluyó el 1 de marzo de 2006, concretándose la interconexión del MEM con elMEMSP: Choele Choel - Puerto Madryn, restando la segunda etapa: Puerto Madryn - Pico Truncado - Río Gallegos,cuyas obras deberán estar finalizadas para el año 2010.Las ampliaciones previstas en el SADI son:a) Ampliación LEAT 500 kV Sistema de Transmisión Yacyretá. El objetivo es lograr que se incremente latransferencia de potencia y energía proveniente tanto de la Central Hidroeléctrica Binacional Yacyretá como delsistema brasileño. Plazo máximo de finalización de las obras: año 2008.b) LEAT 500 kV ET Choele Choel - ET Puerto Madryn. El objetivo de estas obras, de interconexión del MEM -MEMSP mediante la unión de la ET Choele Choel del sistema de 500 kV en la localidad de Pomona, Provincia deRío Negro, con una nueva ET en la localidad de Puerto Madryn, Provincia de Chubut, donde se conecta con elsistema de 330 kV de la Central Hidroeléctrica Futaleufú.c) LEAT 500 kV Puerto Madryn - Pico Truncado - Río Gallegos. El objetivo es finalizar el proceso de integración dela Patagonia Austral al SADI. Plazo máximo de finalización de las obras: año 2010.

Energía eléctrica en Argentina 134

d) LEAT 500 kV NOA - NEA. El objetivo es interconectar las regiones Noroeste (NOA) y Noreste (NEA), pararesolver el problema estructural que afecta la creciente demanda doméstica del subsistema NOA, mejorando lautilización de la potencia instalada de generación. Dichas obras darán una mejor confiabilidad al SADI, creando unanillo eléctrico que servirá a la integración regional entre Argentina, Brasil y Chile. Plazo máximo de finalización delas obras: año 2008].e) LEAT 500 kV Comahue - Cuyo. El objetivo es interconectar las regiones Comahue y Cuyo, con el fin dedisminuir los riesgos de generación forzada y de colapso por aislamiento de la región Cuyo (Gran Mendoza y SanJuan), reduciendo así los precios del suministro eléctrico en el MEM con la colocación de la oferta de generaciónhidroeléctrica de la región Comahue en los grandes centros de consumo de Cuyo. Plazo máximo de finalización delas obras: año 2008.

Enlaces externos• CNEA - Boletín de Electricidad (http:/ / www. cnea. gov. ar/ xxi/ energe/ b15/ s1. asp)• Sitio de Nucloeléctrica Argentina S.A. (http:/ / www. na-sa. com. ar)• Sitio de la Secretaría de Energía de la República Argentina (http:/ / energia. mecon. gov. ar)• Organización de cooperación de poseedores y operadores de reactores CANDU (http:/ / www. candu. org/ )• Fotos de Embalse (http:/ / www. cnea. gov. ar/ xxi/ primeras/ fotos/ Embalse. jpg)