Energias Renovables

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA TRABAJO ENCARAGADO DE QUIMICA GENERAL NOMBRE: EDWIN LOIS APELLIDOS: ZUTA GABRIEL FACULTAD: INGENIERIA AGRICOLA CODIGO: 20081247 PROFESOR: JULIO CESAR BRACHO AULA: 50 GRUPO: A CICLO: 2008-II AÑO: 2008

Principales energías alternativas Energía hidráulica La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La energía potencial, durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores. Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua y, una vez utilizada, es devuelta río abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estén en funcionamiento centran la atención en esta fuente de energía.

En todo el mundo, este tipo de energía representa aproximadamente la cuarta parte de la producción total de electricidad, y su importancia sigue en aumento. Los países en los que constituye fuente de

electricidad más importante son Noruega (99%), Zaire (97%) y Brasil (96%). La central de Itaipú, en el río Paraná, está situada entre Brasil y Paraguay, se inauguró en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo. Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos, genera unos 6.500 Mw y es una de las más grandes. En el aprovechamiento de la energía hidráulica influyen dos factores: el caudal y la altura del salto para aprovechar mejor el agua llevada por los ríos, se construyen presas para regular el caudal en función de la época del año. La presa sirve también para aumentar el salto. Otra manera de incrementar la altura del salto es derivando el agua por un canal de pendiente pequeña (menor que la del cauce del río), consiguiendo un desnivel mayor entre el canal y el cauce del río. El agua del canal o de la presa penetra en la tubería donde se efectúa el salto. Su energía potencial se convierte en energía cinética llegando a las salas de máquinas, que albergan a las turbinas hidráulicas y a los generadores eléctricos. El agua al llegar a la turbina la hace girar sobre su eje, que arrastra en su movimiento al generador eléctrico. Ventajas La energía hidroeléctrica en general, y su uso en particular, presenta ciertas ventajas sobre otras fuentes de energía, como son: Disponibilidad: Es un recurso inagotable, en tanto en cuanto el ciclo del agua perdure. No contamina" (en la proporción que lo hacen el petróleo, carbón, etc.): Nos referimos a que no emite gases "invernadero" ni provoca lluvia ácida, es decir, no contamina la atmósfera, por lo que no hay que emplear costosos métodos que limpien las emisiones de gases. Produce trabajo a la temperatura ambiente: No hay que emplear sistemas de refrigeración o calderas, que consumen energía y, en muchos casos, contaminan, por lo que es más rentable en este aspecto. Almacenamiento de agua para regadíos

Permite realizar actividades de recreo (remo, bañarse, etc.) Evita inundaciones por regular el caudal.

Energía Solar La energía solar es la energía producida por el sol y que es convertida a energía útil por el ser humano, ya sea para calentar algo o producir electricidad (como sus principales aplicaciones). Cada año el sol arroja 4 mil veces más energía que la que consumimos, por lo que su potencial es prácticamente ilimitado. La intensidad de energía disponible en un punto determinado de la tierra depende, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor. Actualmente es una de las energías renovables más desarrolladas y usadas en todo el mundo.

Energía Solar Fotovoltaica Principio de funcionamiento La conversión fotovoltaica se basa en el efecto fotoeléctrico, es decir, en la conversión de la energía lumínica proveniente del sol en energía eléctrica. Para llevar a cabo esta conversión se utilizan unos dispositivos denominados células solares, constituidos por materiales semiconductores en los que artificialmente se ha creado un campo eléctrico constante. El material más utilizado es el Silicio Ventajas El Silicio, elemento base para la fabricación de las células fotovoltaicas, es muy abundante, no siendo necesario explotar yacimientos de forma intensiva. •

Al ser una energía fundamentalmente de ámbito local, evita pistas, cables, postes, no se requieren grandes tendidos eléctricos, •

Energía solar térmica Se entiende por energía solar térmica, a la transformación de la energía radiante solar en calor o energía térmica. La energía solar térmica se La diferencia con la energía solar fotovoltaica es que ésta aprovechado las propiedades físicas de ciertos materiales semiconductores para generar electricidad a partir de la radiación solar. MÉTODOS PRODUCCIÓN ENERGÍA Existen dos métodos para producir electricidad mediante energía solar térmica: • •

alta concentración baja concentración

En ambos casos, el sistema consiste en calentar un fluido que al evaporarse hace mover una turbina. A partir de ahí, el funcionamiento es similar al de una central de generación eléctrica cualquiera (nuclear, térmica, hidrodinámica...), con la diferencia de que en este caso la fuente de energía es el Sol. Energía solar de concentración

La energía solar de concentración que ahora se está llamando energía termosolar lo que puede llevar a confusión con la energía solar térmica para ACS y calefacción en viviendas, es la que mediante captadores parabólicos de sol, lo concentran para calentar agua y con el vapor mover una turbina que genera electricidad.

Energía Geotérmica Se llama energía geotérmica a la que se encuentra en el interior de la tierra en forma de calor, como resultado de: • •

La desintegración de elementos radiactivos. El calor permanente que se originó en los primeros momentos de formación del planeta.

Esta energía se manifiesta por medio de procesos geológicos como volcanes en sus fases póstumas, los géiseres que expulsan agua caliente y las aguas termales. Conversión de la energía geotérmica en eléctrica. La conversión de la energía geotérmica en electricidad consiste en la utilización de un vapor, que pasa a través de una turbina que está conectada a un generador, produciendo electricidad.

Usos de la energía geotérmica • • • • •

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

Ventajas • •

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

Inconvenientes 1. Emisión de ácido sulfhídrico que en grandes cantidades no se percibe y es letal. 2. Emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero. 3. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoniaco, etc. .

Energía eolica Es aquella energía contenida en el viento, pues las masas de aire al moverse contienen energía cinética, las cuales al chocar con otros cuerpos aplican sobre ellos una fuerza. La energía eólica, que no contamina el medio ambiente con gases ni agrava el efecto invernadero, es una valiosa alternativa frente a los combustibles no renovables como el petróleo. Otra característica de la energía producida por el viento es su infinita disponibilidad en función lineal a la superficie expuesta a su incidencia. La forma de aprovechamiento consiste en transformar la energía eólica en energía mecánica. La energía del viento se ha utilizado esencialmente en molinos de viento, los cuales han permitido principalmente el bombeo de agua, la trilla y molienda de productos agrícolas y en los últimos años, generación de electricidad.

Ventajas Las ventajas de la energía eólica son irresistibles: protección al medio ambiente, crecimiento económico, creación de puestos de trabajo, diversidad en el suministro de energía, rápido despliegue, innovación y transferencia de tecnología. El combustible es gratis, abundante e inagotable. No obstante, estas ventajas están generalmente aún sin explotar. La mayoría de las decisiones sobre energía que se toman actualmente no contemplan la energía eólica, tropezándose con muchos obstáculos y barreras.

Energía biomasa La biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rápido, algas cultivadas, restos de animales, etc. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del sol, y es renovable siempre que se use adecuadamente. La biomasa puede ser usada directamente como combustible. Alrededor de la mitad de la población mundial sigue dependiendo de la biomasa como fuente principal de energía. El problema es que en muchos lugares se está quemando la madera y destruyendo los bosques a un ritmo mayor que el que se reponen, por lo que se están causando graves daños ambientales: deforestación, pérdida de biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes de agua, etc.

También se puede usar la biomasa para prepara combustibles líquidos, como el metanol o el etanol, que luego se usan en los motores. El principal problema de este proceso es que su rendimiento es bajo: de un 12,14 ha un 40% de la energía contenida en el material de origen se pierde en la preparación del alcohol. Otra posibilidad es usar la biomasa para obtener biogás. Esto se hace en depósitos en los que se van acumulando restos orgánicos, residuos de cosechas y otros materiales que pueden descomponerse, en un depósito al que se llama digestor. En ese depósito estos restos fermentan por la acción de los microorganismos y la mezcla de gases producidos se pueden almacenar o transportar para ser usados como combustible. El uso de biomasa como combustible presenta la ventaja de que los gases producidos en la combustión tienen mucho menor proporción de compuestos de azufre, causantes de la lluvia ácida, que los procedentes de la combustión del carbono. Al ser quemados añaden CO2 al ambiente, pero este efecto se puede contrarrestar con la siembre de nuevos bosques o plantas que retiran este gas de la atmósfera. En la actualidad se están haciendo numerosos experimentos con distintos tipos de plantas para aprovechar de la mejor forma posible esta prometedora fuente de energía.

Algunas fuentes inusuales de biomasa : Aceituna

Los huesos de aceituna se estaban utilizando hasta ahora como fuente de biomasa. Ahora investigadores de la Universidad de Jaén y de Granada han desarrollado un método para obtener etanol de los huesos de aceituna.

El procedimiento consiste en cocer a alta presión los huesos hasta su descomposición en azúcares que luego son convertidos a etanol gracias a unas levaduras De cada 100kg de huesos de aceituna se obtienen 5,6 kg de etanol. Este mismo procedimiento podría utilizarse para obtener etanol de derivados lignocelulósicos. Café

Parece que el café ya usado podría utilizarse para producir biodiésel. El café que se consume no es en unas cantidades como para que por sí solo sea una fuente significativa de biocombustibles, pero aún así, si el proceso es barato, podría convertirse en un complemento más, o un negocio más para las cafeterías.

Noticias rápidas sobre energía (13 de Noviembre de 2008)

-Investigadores de EEUU han conseguido fabricar grafeno en grandes cantidades. El grafeno es un nanomaterial que puede ser usado para

almacenar hidrógeno. El estudio ha sido publicado el 9 de noviembre en Nature Nanotechnology. Via Cleantechnica. -La empresa de Colorado (EEUU) Solixbiofuels ha aumentado su capital en más de 15 millones de dólares para comenzar la instalación de una planta piloto de cultivo de algas para biocombustibles. Ya han logrado producir 1500 galones por acre, es decir unos 5500 litros por 2,5 Ha y van a poner en marcha una planta piloto de 2,02 hectáreas con el objetivo de duplicar la producción. Ya veremos si consiguen escalar con tanto éxito. -Una empresa ha desarrollado unos sensores láser para detectar la fuerza y dirección del viento para modificar la orientación y comportamiento de las turbinas de energía eólica. Vía Technology Reviews. Ahora sólo falta que los molinos sean capaces de redirigirse.