TECNOLOGIA

1- ENERGÍAS RENOVABLES.

Las fuentes de energías no convencionales son:

• Limpias, porque casi todos los procesos de transformación no generan residuos contaminantes.
• Baratas, porque aun con tecnología cara, normalmente están subvencionadas por distintos proyectos.
• Inagotables, porque es el sol o un fenómeno natural provocado por el sol, como el viento, las mareas, la biomasa…

2. ENERGÍA HIDRÁULICA

Una central hidroeléctrica es una instalación que transforma la energía cinética del agua en movimiento en energía eléctrica por medio de turbinas y alternadores.

2.1 Se pueden diferenciar por:

• El método de aprovechamiento depende del terreno. Podemos distinguir entre centrales de agua fluyente o centrales de agua embalsada. Estas, a la vez pueden ser de regulación o de bombeo.
• El tipo de turbina utilizado depende de la altura del salto de agua o desnivel. Distinguimos entre centrales de alta, media o baja presión.

Las partes principales son: la presa, la toma de agua, el canal de derivación, la cámara de presión, la tubería de presión, la cámara de turbinas, el canal de desagüe y el parque de transformaciones. La potencia depende del caudal y de la altura.

2.2 Tipos de presas.

• Presas de contrafuertes; diseñadas para reducir el volumen de hormigón utilizado. Formada por una pantalla vertical o inclinada sujeta con contrafuertes.
• Presa de arco sencillo; por arriba tienen forma de arco abovedado. Esta forma dirige la presión hacia los lados y se construye en sitios estrechos.
• Presas de arcos múltiples; pared dividida en en varios arcos. Las que menos material utilizan.
• Presas de gravedad; utilizan mucho hormigón para aguantar la presión del agua. Tienen forma triangular y requieren mucho material.

2.3 Tipos de turbinas

• La turbina Pelton: Es una turbina de alta presión utilizado en saltos mayores a 200m. Dispone de un eje horizontal, rodete, álabes cóncavos, toberas y deflectores entre otros.
• La turbina Francis: Es una turbina de media presión utilizado en saltos entre 20 y 200m. Dispone de un eje vertical, paletas alabeadas, distribuidor entre otros.
• La turbina Kaplan: Es una turbina de baja presión utilizado en saltos inferior a 20m. Es más eficaz en saltos de solo 5m. Es una variante de Francis, como ésta, dispone de un eje vertical y una hélice de palas.

2.4 Ventajas e inconvenientes.

Ventajas: Es Renovable. No genera residuos. No emite gases contaminantes. Fuente de energía autóctona. Materia prima gratuita. Conservación del caudal.

Inconvenientes: Altera el curso natural de los ríos. Dependencia del clima. Disponibilidad limitada a la capacidad de las cuencas acuíferas y las condiciones orográficas. Impacto flora, fauna, paisaje, población, etc. Alejadas de los puntos de consumo.

3. ENERGÍA SOLAR

Se puede aprovechar mediante:

• Aprovechamiento fototérmico: absorbe la energía solar y su calor.
• Central heliocéntrica o termoeléctrica: convierte la energía solar térmica en eléctrica.
• Conversión fotovoltaica: convierte directamente la energía solar en energía eléctrica.

3.1 Aprovechamiento fototérmico

Consiste en utilizar la energía que recibe en la superficie para calentar un fluido que se emplea para producir agua caliente, vapor de agua o energía eléctrica. El sistema más utilizado lo constituyen los colectores.

Un colector es un dispositivo capaz de absorber la radiación solar y transmitirla a un fluido para que aumente su temperatura.

Según el rendimiento que se quiera obtener se utilizan distintos colectores:

• Los colectores planos solares están formados por una caja recubierta del material aislante y la parte superior es de vidrio transparente. Dentro está la placa negra absorbente que contiene conductores por los que va el fluido. Es funcionamiento se basa en el efecto invernadero. Puede elevar la temperatura de 60 a 100 ºC. Tiene un uso doméstico.
• Los colectores de concentración concentran la radiación solar en una línea o un punto. Puede elevar la temperatura hasta los 300 ºC. Uno de sus usos es en instalaciones industriales.

Algunos tipos de energía solar de uso industrial son la central de torre, la torre gemasolar, la heliotérmica parabólica Y las centrales heliotérmicas y las centrales de colectores distribuidos.

3.2 Ventajas e inconvenientes.

Ventajas: Renovable. No genera residuos. No emite gases contaminantes. Materia prima gratuita. Fuente de energía autóctona que reduce la dependencia energética del exterior.

Inconvenientes: Utilización de agentes químicos peligrosos en la fabricación de paneles fotovoltaicos. Dificultad de almacenamiento de la energía generada en las instalaciones aisladas. Instalaciones caras.

4. ENERGÍA EÓLICA

Se obtiene debido a la energía cinética del viento. Tiene su origen en el Sol. Hace tiempo, el viento ya se utilizaba en molinos de viento o en la navegación.

4.1 Características del viento

• Velocidad: factor más importante.
• Continuidad: El viento tiene que soplar de manera permanente.
• Estabilidad: los lugares altos tienen menos turbulencias.
• Densidad de potencia: La máxima potencia que puede obtenerse por unidad de área barrida por el viento.

4.2 Central eólica

• Los aerogeneradores de eje vertical: aprovechan vientos de cualquier dirección.
• Los aerogeneradores de eje horizontal: habituales, bajo coste de mantenimiento, y gran rendimiento.

4.3 Ventajas e inconvenientes.

Ventajas: Inagotable, limpia, no contaminante y gratuita una vez construida la instalación.

Inconvenientes: Intensidad dispersa, intermitente e irregular. Además de contaminación acústica y alteración del paisaje y la fauna.

5. ENERGÍA GEOTÉRMICA

La energía geotérmica, como excepción, no tiene su origen inmediato en la radiación solar, sino en una serie de reacciones químicas naturales que tienen lugar en el interior de la tierra.

5.1 La energía geotérmica es de difícil aprovechamiento:

• Factores geológicos: Inyección de agua provoca terrenos inestables
• Factores tecnológicos: Corrosión y obstrucción de conducciones por efecto de sales acumuladas.
• Factores geográficos: Supone encontrar zonas terrestres en las que se combine una alta temperatura del agua con los medios tecnológicos adecuados.

5.2 Tipos de yacimientos en función de donde se encuentre el agua:

• Yacimientos hidrotérmicos: El agua se encuentra en el interior de la Tierra en forma líquida o vapor entre 40ºC y 200ºC. Debido a la presión si se rompe la roca impermeable que tapona la salida al exterior ….GEISER (agua+vapor).
• Yacimientos de roca caliente: Rocas impermeables a 300ºC . Se realiza unas perforaciones y se introduce un tubo de agua para conseguir un intercambiador.
• Yacimientos geopresurizados: Agua en estado líquido, increíblemente a mas de 200ºC y a mayor profundidad mayor, todo ello mezclado con gas natural.

La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 60 ºC. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas (calentamiento de invernaderos, como se utiliza en Hungría).

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

5.3 Ventajas e inconvenientes:

Ventajas: Renovable. No genera residuos. Materia prima gratuita. Fuente de energía autóctona que reduce la dependencia energética del exterior

Inconveniente: Emisión de CO2 y sulfuros del interior de la Tierra. Contaminación de aguas circundantes por sustancias como B, As, NH3 y Hg. Contaminación térmica de ecosistemas acuáticos. Muy localizada en determinadas zonas.

Desde el punto de vista ambiental la energía geotermal tiene varios problemas. Por una parte el agua caliente extraída del subsuelo es liberada en la superficie contaminando térmicamente los Por otra parte el agua extraída asciende con sales y otros elementos disueltos que contaminan la atmósfera y las aguas si no es purificada.

6. ENERGÍA BIOMASA

Son los subproductos orgánicos sin valor en la cadena nutritiva o producida pero pueden utilizarse como combustible.

Se utilizan los residuos agrícolas y forestales o los cultivos energéticos, los residuos animales, los residuos de industrias agrícolas y forestales y los residuos sólidos urbanos y aguas residuales.

6.1 Ventajas e inconvenientes

Ventajas: Compensa el CO2 de la combustión con el emitido por la fotosíntesis. Emisiones de óxido de nitrógeno y sulfuro casi nulos (lluvia ácida). El uso de la biomasa como biocarburantes reduce el uso de combustibles fósiles.

Inconvenientes: Rendimiento de las calderas inferior. Menor podercaloríficoo que los combustibles fósiles. Canales de distribución menos desarrollados o caros. Mayor coste económico y energético. Grandes extensiones de cultivos energéticos.

7. LA ENERGÍA OCEÁNICA O DEL MAR

Denominamos energía del mar a aquella se deriva del aprovechamiento de los movimientos del agua salada generados por la influencia del Sol y la Luna en la Tierra y también aquella que aprovecha las diferencias de temperatura del agua salada a diferentes profundidades.

7.1 Ventajas e inconvenientes

Ventajas: Renovable. No genera residuos. No emite gases contaminantes. Materia prima gratuita. Fuente de energía autóctona que reduce la dependencia energética del exterior

Inconvenientes: Efecto negativo en la flora y la fauna. Muy localizada, sólo aprovechable en algunas zonas

7.2 Tipos de aprovechamiento

• Mareas (Mareomotriz): es la que resulta de aprovechar las subidas y bajadas de las mareas (pleamar y bajamar). [Con diques con turbinas].
• Olas (Olamotriz o Undimotriz): las olas se deben a la acción del viento sobre la superficie del mar, por lo que son en cierto modo impredecibles, pero se produce un movimiento mas o menos periódico de una masa de agua, por lo tanto, con un contenido de energía cinética. [Con diques, boyas, brazos marinos, pelamis.]
• Maremotérmica: es una energía basada en el gradiente térmico oceánico que es la diferencia de temperatura entre la superficie del mar y las aguas profundas.
• Corrientes marinas: Corrientes provocadas por causas inerciales (diferencia de temperaturas) y por causas maréales, mantienen sus caudales conocidos y cuasi constantes según la época del año. Alta capacidad energética pues la densidad del agua del mar tiene de promedio el valor de 1.012 Kg/m3 lo que se traduce en que una corriente de agua marina que discurre a una velocidad de 2 m/s posee por cada m2 de área perpendicular a su flujo, la misma energía que una corriente eólica de 18 m/s. [Con Seagen o turbogeneradores]