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Mostrando entradas con la etiqueta Energía Renovable. Mostrar todas las entradas
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25 dic 2020

Energía hidráulica

Energía hidráulica , Energía Renovable
Energía hidráulica


La energía hidráulica, o energía producida por el agua en movimiento. Existen numerosas presas y centrales hidroeléctricas distribuidas por toda la geografía del mundo, la mayoría de cierta antigüedad.


Mientras que el agua es una fuente de energía renovable, la ecología de los ríos no lo es. El mayor problema con las presas hidroeléctricas es que alteran los ecosistemas acuáticos, afectando la vegetación de rivera y subacuática, los ciclos de vida de los peces y otra fauna de los ríos y sus inmediaciones. En los países industrializados, prácticamente la totalidad de los lugares propicios para la instalación de nuevas presas están ocupados, y además, los estudios de impacto ambiental cada vez son más severos y hace que sea poco factible incrementar el porcentaje de energía que se genera por esta fuente.

 ¿Cómo se genera la energía hidroeléctrica?

La mayoría de las centrales hidroeléctricas emplean presas para embalsar el agua de los ríos y poder liberarla de forma controlada. Cuando el agua escapa de la presa, mueve una turbina y genera electricidad. Existen presas que funcionan sobre todo el caudal del río, mientras que otras, desvían una parte de la corriente, aunque estos bypasses pueden tener una longitud de varios kilómetros. En proyectos menores se pueden aprovechar las aguas que fluyen de canales, construidos por el hombre, y no afectan a corrientes naturales. 



Impacto medioambiental de la energía hidráulica

Desgraciadamente la mayoría de las grandes centrales hidroeléctricas fueron construidas en épocas en las que los impactos de las presas a peces, flujo del agua, o al medio acuático en general no se tenían en cuenta. Estas presas han funcionado durante décadas sin un control medioambiental. 

Las grandes presas bloquean las migraciones de los peces, impidiendo que alcancen sus lugares de desove habituales, y los embalses alteran al flujo, temperatura, propiedades químicas y depósito de sedimentos de los ríos y corrientes. Estos impactos, incluyendo la reducción de miles de kilómetros de hábitats para peces, especialmente los peces anádromos como el salmón (Salmo salar), que viven en los mares y desovan en las aguas frescas río arriba, tienen como resultado una dramática reducción de sus poblaciones. En el caso del esturión atlántico europeo (Acipenser sturio) que estaba presente en todas las cuencas de los ríos norteños, ha sido una de las causas principales que les ha llevado prácticamente a la extinción.

Las presas y embalse además ocupan terrenos de gran riqueza natural y paisajística o que podrían destinarse a aprovechamientos agrícolas y ganaderos, y en ocasiones, han inundado y sepultado bajo sus aguas poblaciones enteras provocando el éxodo de sus habitantes.
Sin embargo, también existen algunas instalaciones hidroeléctricas provocan un menor impacto ambiental.


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Energía geotérmica

Energía geotérmica , Energía Renovable
Energía geotérmica

La energía geotérmica se basa en el aprovechamiento del constante flujo de calor existente entre el núcleo de la tierra y la corteza. Es un recurso renovable que se puede aprovechar tanto para la obtención de electricidad como para calefacción.
El aprovechamiento de la energía geotérmica puede tener impacto negativo en el medioambiente, especialmente en las aguas subterráneas y puede incrementar la sismicidad en las zonas debido a que es necesario realizar perforaciones. Por ello, los proyectos de geotermia deben ser llevados a cabo con una total observancia hacia la protección del medio ambiente.

   

¿Cómo funciona la energía geotérmica?

Cuando el magma del interior de la tierra se aproxima a la superficie, calienta el agua existente que queda retenida en grietas y rocas porosas, creando reservorios de agua muy caliente y vapor. Mediante pozos profundos se puede almacenar la alta energía contenida en estas aguas para usarla en una gran variedad de servicios, incluyendo electricidad, calefacción, enfriamiento, procesos industriales e incluso derretir nieve de las carreteras.
La perforación de estos pozos geotérmicos implica la fractura de formaciones bajo el suelo, también conocido como fracking (similar al controvertido proceso empleado para la obtención de gas o petróleo). Por ello, se requiere de fuertes medidas de protección para asegurar que no se contaminan acuíferos subterráneos durante el proceso, ya que en ocasiones se usan también aditivos mientras se perfora. 


Otra forma de usar la energía geotérmica en una menor escala es mediante bombas de calor geotérmicas, la cual explota la diferente temperatura entre la superficie terrestre y el aire. En la mayoría de los sitios, la temperatura a 3 metros de profundidad permanece constante en todo el año sobre los 10-15ºC. En invierno, una bomba de calor geotérmica podría impulsar “calor” al interior de un edificio. En verano, la bomba refrescaría el ambiente haciendo pasar el aire recalentado del interior del edificio por el subsuelo más fresco, donde el exceso de energía se puede usar para obtener agua caliente.

Beneficios de la energía geotérmica

La energía geotérmica es una energía renovable limpia y verde. El planeta tierra ha emitido calor desde su núcleo desde hace 4,5 millones de años y de momento no muestra señales de decaer. Existe una planta geotérmica en Italia en activo desde 1913, demostrando la sostenibilidad de este recurso. Sin embargo, cuando depende de la existencia de aguas subterráneas para su funcionamiento, puede ocurrir que los acuíferos se vean afectados por la escasez de precipitaciones y que tengan que ser rellenados artificialmente para su aprovechamiento como centrales geotérmicas.
Las centrales geotérmicas no producen apenas contaminación de efecto invernadero y emiten pocos contaminantes, normalmente ninguno. Y a diferencia de la energía solar o eólica, es un recurso que está disponible permanentemente. 
Además se crean numerosos puestos de trabajos relacionados: empresas de perforación de pozos, estudios de ingeniería, empresas de material e instalaciones, etc.
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16 may 2017

Energía eólica

Energía eólica , Energía Renovable
Energía eólica
La energía eólica es una fuente de electricidad doméstica asequible, eficiente y abundante. Es una energía no contaminante y que puede ser competitiva con la energía procedente de plantas térmicas de carbón o gas. La industria del viento ha crecido espectacularmente en los últimos años.

Aún así, la instalación de nuevos parques eólicos requiere un cuidadoso estudio para minimizar su impacto en la fauna salvaje y en el paisaje, que son sus mayores inconvenientes.

¿Cómo se genera la energía eólica? 

La energía cinética del viento puede aprovecharse por turbinas de viento. El viento mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador. El generador convierte esta energía mecánica en energía eléctrica, la cuál entonces se envía a la red eléctrica.

Ventajas e Inconveniente.

Ventajas de la Energía eólica: 

1.- La energía eólica es una fuente de energía considerada verde ya que no causa contaminación. 
En el aprovechamiento de la energía del viento no se contamina de la misma manera a cuando se obtiene energía partiendo de combustibles fósiles, carbón o la energía nuclear. Es cierto que durante la fabricación, transporte de materiales y la instalación de una turbina eólica se contribuye en algo al calentamiento global, pero la electricidad producida una vez montadas esas turbinas no implican emisión alguna a la atmósfera. No obstante, existen algunos aspectos medioambientales asociados a la producción de energía eólica que suponen un inconveniente y que se discutirán más adelante. 

2.- Enorme potencial, se podría obtener 20 veces más energía de lo que el mundo necesita. 
La energía potencial que se podría conseguir gracias a la energía eólica es absolutamente increíble. Varios investigadores independientes han llegado a la misma conclusión: el potencial mundial de energía eólica supera los 400 TW. Además el aprovechamiento de la energía eólica se puede lograr en casi cualquier lugar. La cuestión es que sea económicamente rentable y factible. 

3.- Renovable. 
La energía eólica es una fuente de energía renovable. Los vientos ocurren naturalmente y no hay forma de que nos quedemos sin esas fuentes. Recordemos que la energía eólica se origina gracias a las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en el sol. Por ello, en tanto el sol siga luciendo (no te preocupes, los científicos aseguran que todavía lo hará durante otros 6-7 billones de años), seremos capaces de aprovechar la energía eólica. Este no es el caso de los combustibles fósiles, en los que nuestra sociedad basa el modelo energético actual y que tienen capacidad finita. 

4.- Eficientes en cuanto a superficie.
Las mayores turbinas eólicas son capaces de generar suficiente electricidad para cubrir la demanda media de 600 hogares. Las turbinas no pueden situarse muy cerca una de otra, pero el espacio entre ellas puede dedicarse a otros usos. Esto supone una gran ventaja frente a la energía solar por ejemplo, que requiere de mucho espacio en exclusividad. 

5.- Rápido crecimiento.
Todavía no supone un gran porcentaje de la energía eléctrica producida, pero es la fuente de energía que crece a un mayor ritmo y ello contribuirá a luchar contra el calentamiento global, a la vez que se reducirán costes. Puedes ver estadísticas de producción de energía eólica en este enlace. 

6.- Costes.
Los costes de producción cada vez son más reducidos gracias a los avances tecnológicos y se espera que sigan decreciendo en el futuro. 

7.- Bajo mantenimiento.
Generalmente, una vez que las turbinas se han fabricado, erigido y entrado en funcionamiento, los costes operacionales son muy pequeños. Aunque puesto que no todas las turbinas son creadas iguales, algunas son susceptibles a un mantenimiento mayor que otras. 

8.- Buen uso doméstico potencial.
Los molinos de viento se han venido usando en muchos lugares del mundo tradicionalmente para trabajos más mecánicos, pero podrían usarse también para la producción de electricidad en los hogares al igual que mucha gente hace con paneles fotovoltaicos. Incluso podrían complementarse unos y otros. 

Inconvenientes de la energía eólica 

1.- Impredecible.
El viento es difícil de predecir y la disponibilidad de viento para la producción de energía no es constante. La energía eólica no es apropiada por tanto si se espera una producción estable. Si tuviéramos sistemas de almacenamiento baratos de la energía producida, la situación sería muy diferente, pero las baterías son caras. En el futuro, podremos esperar grandes avances en tecnologías de almacenamiento, pero por ahora las turbinas eólicas tienen que ser usadas en paralelo con otras fuentes de energía para satisfacer nuestra demanda energética de forma continua. 

2.- Costes.
Sin incentivos la producción de energía eólica se discute que sea realmente rentable. Esto le da una ventaja a las industrias tradicionales de producción de energía, como la industria petrolera o el carbón. Generalmente se piensa en la energía solar fotovoltaica como sistema de producción de energía sobretodo en hogares que buscan más autosuficiencia, pero cada vez más la energía eólica podría constituir una alternativa viable. 

3.- Amenaza a la vida salvaje.
Las aspas en movimiento de las turbinas suponen una gran amenaza para aves, murciélagos y otras criaturas voladoras. No obstante, hay que decir se estima que mueren más aves chocando contra edificios o vehículos. 

4.- Ruido.
El ruido es un problema para la gente que vive en áreas cercanas a campos eólicos. Por este motivo, la construcción de campos eólicos debería evitarse cerca de núcleos urbanos. En cambio, la contaminación acústica no es algo a tener tan en cuenta en instalaciones marinas. Además, los nuevos modelos de turbinas han mejorado tremendamente en este aspecto comparados con los diseños antiguos, y generan menos ruido. 

5.- Impacto visual.
A la mayoría de la gente no le disgusta la visión de varias decenas de turbinas en lo alto de una montaña o en medio del paisaje. Pero para otras personas supone un fuerte impacto visual. Sin embargo, y teniendo en cuenta la gran cantidad de energía producida por metro cuadrado, debería valorarse este aspecto con otros ojos.

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25 mar 2017

Tipos de Energías Renovables

Electricidad , Electrónica
Tipos de Energías Renovables

Principales tipos de energías renovables

Energía Solar:

Esta forma de energía depende de la energía de fusión nuclear del núcleo del sol. Esta energía puede captarse y usarse de muchas formas. El rango pasa desde calentamiento de agua para calefacción y agua caliente sanitaria mediante el uso de colectores solares o al enfriamiento de edificios mediante ventiladores solares que se instalan en tejados como soluciones más domésticas, hasta el uso de tecnologías complejas para la transformación en energía eléctrica usando células fotovoltaicas. Desgraciadamente estas tecnologías no son lo bastante eficientes hoy en día para abastecer totalmente a nuestra moderna sociedad.


Energía eólica:

El movimiento de la atmósfera se produce por el diferencial de temperaturas que se crea en la superficie terrestre cuando incide sobre ella la luz solar. La energía eólica se ha usado tradicionalmente para extraer agua del subsuelo mediante molinos de viento más o menos grandes, y actualmente para producir electricidad, aunque requiere una gran área para generar cantidades significativas de energía.

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Energía hidroeléctrica:

Esta forma de energía usa la energía potencial gravitatoria del agua que se eleva desde los océanos gracias a la luz solar. No es estrictamente renovable puesto que los reservorios en ocasiones no tienen el volumen adecuado y necesitan de costosas obras hidráulicas para que sean aprovechables. En este momento, la mayoría de los lugares adecuados para la instalación de presas ya están en uso.

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Biomasa:

Biomasa es el término empleado para denominar a la energía de la masa vegetal. La energía en esta forma se usa muy comúnmente en todo el mundo. Desgraciadamente, la más usada es la quema de árboles y otras leñas para calefacción y cocinar. Este proceso libera copiosas cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera y es el mayor factor de contaminación en algunas zonas. Algunas de las formas mas modernas de bioenergía son la generación de metano y la producción de alcohol (bioetanol) como combustible de automóviles y de plantas productoras de electricidad.

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Hidrógeno y celdas de combustible:

Estrictamente tampoco son fuentes de energía renovables, pero son muy abundantes y contaminan muy poco cuando se utilizan. El hidrógeno puede quemarse (combustible), normalmente en vehículos, con sólo el uso de agua como producto de combustión. Este combustible limpio puede significar una reducción significativa de la contaminación en ciudades. También, el hidrógeno puede usarse en celdas de combustible, que son similares a baterías, para motores eléctricos. En cualquier caso, la producción significativa de hidrógeno requiere mucha energía. Debido a la necesidad de energía para producir el gas hidrógeno inicial, el resultado es el traslado de la contaminación de las ciudades a las plantas de producción. Hay varias tecnologías que prometen mejores resultados en la producción de hidrógeno, como la energía solar, y que podrían cambiar el panorama drásticamente.

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Energía geotérmica:

La energía residual de la formación del planeta, junto con la degradación radioactiva, se filtra poco a poco por todas partes y continuamente. En algunas zonas, el gradiente geotérmico es lo suficientemente grande como para generar electricidad gracias a él. Esta posibilidad se limita a algunas áreas del planeta. Por otro lado, la superficie terrestre tiende a permanecer a una temperatura relativamente constante a lo largo de todo el año, lo que puede usarse para bombas de calor que calienten edificios en invierno y lo refrigeren en verano. Sin embargo, aunque esta forma de aprovechamiento de la energía geotérmica reduce el uso de otras fuentes para mantener temperaturas de confort en los edificios, no sirven para producir electricidad.

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Energía de los océanos:

La energía de las mareas y olas se puede emplear para obtener energía mediante plantas mareomotrices.

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1 feb 2017

Tipos de paneles fotovoltaicos

Electricidad , Energía Renovable
Tipos de paneles fotovoltaicos

Estás pensando en poner paneles fotovoltaicos en tu hogar para así ahorrar en la factura de la luz, pero en cuanto te pones a investigar un poco compruebas que existen muchos tipos y no sabes muy bien cuáles te convienen más y en qué se diferencian.
En este artículo hablaremos de los distintos tipos de paneles solares fotovoltaicos más comunes para uso doméstico que hay disponibles en el mercado (monocristalinos, policristalinos, y de capa fina) y en qué condiciones resultan idóneos.
Alrededor del 90% de la tecnología fotovoltaica se basa en el uso de alguna variación del silicio. El porcentaje de estos paneles destinados a uso doméstico es todavía mayor.
El silicio usado en fotovoltaica puede tener varias formas. La mayor diferencia entre ellas es la pureza del silicio usado. Cuanto más puro es el silicio, mejor alineadas están sus moléculas, y mejor convierte la energía solar en electricidad.
Por tanto, la eficiencia de los paneles solares va de la mano con la pureza del silicio, pero los procesos para aumentar la pureza son muy caros. Por ello, a la hora de elegir un buen panel, lo mejor es tener en cuenta la relación coste-eficiencia por m2.
El silicio cristalino es la base de las celdas monocristalinas y policristalinas.
 

Paneles monocristalinos de celdas de silicio

Las celdas solares de silicio monocristalino (mono-Si), son bastante fáciles de reconocer por su coloración y aspecto uniforme, que indica una alta pureza en silicio, tal como se muestra en la imagen:

Panel solar fotovoltaico monocristalino
Las celdas monocristalinas se fabrican con bloques de silicio o ingots, que son de forma cilíndrica. Para optimizar el rendimiento y reducir los costes de cada celda solar monocristalina, se recortan los cuatro lados de los bloques cilíndricos para hacer láminas de silicio, y que les da esa apariencia característica.
Una de las formas más sencillas para saber si tenemos delante un panel solar monocristalino o policristalino, es que en el policristalino las celdas son perfectamente rectangulares y no tienen esquinas redondeadas.

Ventajas de los paneles solares monocristalinos:

  • Los paneles solares monocristalinos tienen las mayores tasas de eficiencia puesto que se fabrican con silicio de alta pureza. La eficiencia en estos paneles está por encima del 15% y en algunas marcas supera el 21%.
  • La vida útil de los paneles monocristalinos es más larga. De hecho, muchos fabricantes ofrecen garantías de hasta 25 años.
  • Suelen funcionar mejor que paneles policristalinos de similares características en condiciones de poca luz.
  • Aunque el rendimiento en todos los paneles se reduce con temperaturas altas, esto ocurre en menor medida en los policristalinos que en los monocristalinos.
 

Desventajas de los paneles monocristalinos:

  • Son más caros. Valorando el aspecto económico, para uso doméstico resulta más ventajoso usar paneles policristalinos o incluso de capa fina.
  • Si el panel se cubre parcialmente por una sombra, suciedad o nieve, el circuito entero puede averiarse. Si decide poner paneles monocristalinos pero cree que pueden quedar sombreados en algún momento, lo mejor es usar micro inversores solares en vez de inversores en cadena o centrales. Los micro inversores aseguran que no toda la instalación solar se vea afectada por sólo un panel afectado.
  • El proceso Czochralski es el usado para la fabricación de silicio monocristalino. Como resultado, se obtienen bloques cilindrícos. Posteriormente, se recortan cuatro lados para hacer las láminas de silicio. Se derrocha una gran cantidad de silicio en el proceso.
 

Paneles policristalinos de silicio

Los primeros paneles solares policristalinos de silicio aparecieron en el mercado en 1981. A diferencia de los paneles monocristalinos, en su fabricación no se emplea el método Czochralski. El silicio en bruto se funde y se vierte en un molde cuadrado. A continuación se enfría y se corta en láminas perfectamente cuadradas.

Panel solar fotovoltaico policristalino
 

Ventajas de los paneles policristalinos:

  • El proceso de fabricación de los paneles fotovoltaicos policristalinos es más simple, lo que redunda en menor precio. Se pierde mucho menos silicio en el proceso que en el monocristalino.
 

Inconvenientes de los paneles policristalinos:

  • Los paneles policristalinos suelen tener menor resistencia al calor que los monocristalinos. Esto significa que en altas temperaturas un panel policristalino funcionará peor que un monocristalino. El calor además puede afectar a su vida útil, acortándola.
  • La eficiencia de un panel policristalino se sitúa típicamente entre el 13-16%, debido a que no tienen un silicio tan puro como los monocristalinos.
  • Mayor necesidad de espacio. Se necesita cubrir una superficie mayor con paneles policristalinos que con monocristalinos.
 

Paneles solares fotovoltaicos de capa fina

El fundamento de estos paneles es depositar varias capas de material fotovoltaico en una base. Dependiendo de cuál sea el material empleado podemos encontrar paneles de capa fina de silicio amorfo (a-Si), de teluluro de cadmio (CdTe), de cobre, indio, galio y selenio (GIS/CIGS) o células fotovoltaicas orgánicas (OPC)
Dependiendo del tipo, un módulo de capa fina presentan una eficiencia del 7-13%. Debido a que tienen un gran potencial para uso doméstico, son cada vez más demandados.

Panel solar fotovoltaico de capa fina

Ventajas de los paneles fotovoltaicos de capa fina:

  • Se pueden fabricar de forma muy sencilla y en grandes remesas. Esto hace que sean más baratos que los paneles cristalinos
  • Tienen una apariencia muy homogénea
  • Pueden ser flexibles, lo que permite que se adapten a múltiples superficies.
  • El rendimiento no se ve afectado tanto por las sombras y altas temperaturas.
  • Son una gran alternativa cuando el espacio no es problema.


Desventajas de los paneles de capa fina:

  • Aunque son muy baratos, por su menor eficiencia requieren mucho espacio. Un panel monocristalino puede producir cuatro veces más electricidad que uno de capa fina por cada metro cuadrado utilizado.
  • Al necesitar más paneles, también hay que invertir más en estructura metálica, cableado, etc.
  • Los paneles de capa fina tienden a degradarse más rápido que los paneles monocristalinos y policristalinos, por ello los fabricantes también ofrecen menor garantía.
 

¿Qué panel solar necesito para mi caso?

Normalmente, lo normal es pedir presupuesto a varios profesionales que estudiarán tu caso y te podrán orientar en función de tu caso concreto. Podrían darse las siguientes circunstancias:

Que tengas espacio limitado

Para aquellas casas que tengan espacio limitado, los paneles cristalinos son la mejor opción. Aparte hoy en día, los paneles finos todavía no están muy extendidos por lo que muchos instaladores ni los ofrecen.
Normalmente encontrarás paneles de 180, 200 y 220 watios con las mismas dimensiones. Así que si el espacio es algo importante, escoge los que den más potencia.
Dentro de los cristalinos, los monocristalinos son más eficientes en cuanto a espacio aunque son más caros. Si tienes un panel monocristalino y uno policristalino, ambos de 220 watios, el policristalino será más pequeño.
 

Que busques el precio más bajo

Si lo que buscas es hacer la menor inversión posible, pide presupuestos de paneles de capa fina que son más baratos que los monocristalinos y policristalinos. Pero no olvides que también conllevan una mayor estructura y materiales adicionales, no te quedes sólo en el precio del panel en sí.

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