ENERGIAS RENOVABLES I.E PARROQUIAL SAN JOSE EL MUYO

MONOGRAFIA

ESTUDIO DE LAS ENERGIAS RENOVABLES

COMUNICACIONPROFESOR : JHONY ZAMORA CANARIO ALUMNO : CARLOS BECERRA ARVALOGRADO : CUARTOSECCION : UNICAFECHA : 22 / 09 / 2015

INTITUCION EDUCATIVA PARROQUIALSAN JOSEESTUDIO TRABAJO Y ORACION

RESUMEN

El presente trabajo monogrfico "ESTUDIO DE LAS ENERGIAS RENOVABLES". Aborda que son en concreto las energas renovables, adems de los mtodos fundamentales de su aprovechamiento, as como la tecnologa aplicada a dicho aprovechamiento destacando su impacto ambiental. Aborda conceptos, caractersticas, vas de obtencin de energas a travs del ambiente natural refirindose a los las diferentes formas de utilizacin de dichas fuentes energticas.Con este trabajo crecer la conciencia de que solo si nos fijamos en las llamadas energas renovables aseguraremos un futuro, y un futuro limpio.

INDICE CAPTULOPg

RESUMENI

INDICEIi

DEDICATORIAIii

AGRADECIMIENTOiv

INTRODUCCION7

IPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA8

2.1Justificacion e importacia8

2.2Objetivos8

II ASPECTOS GENERALES : ENERGIAS RENOVABLES9

2.1Que son las enegias renovables9

2.2Energias Renovables frente a las energias fosiles9

2.3Tipos de Energias10

2.4Ventajas de las Energias Renovables11

2.5El Problemas de las Energias Renovables12

IIIENERGIA SOLAR TERMICA13

3.1Como llega la Energia Solar a nuestro planeta13

3.2Cuales son los principals usos de la energia solar14

3.3Como funciona la energia Solar Termica15

3.4Cuales son los tipos de aprovechamiento de la E.S.T Termica16

3.5Energia Solar Termica de baja Temperatura17

3.6Energia Solar Termica de Alta Temperatura19

3.7Que Aplicaciones tiene la Energia Solar Termica20

3.8Aspectos Ambientales

22

IVENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA24

4.1Radiacion del Sol24

4.2Intensidad de la Radiacion del Sol25

4.3El efecto Fotovoltaico como base de la Tecnologia Solar29

4.4Tecnologias de Celulas Fotovoltaicas32

4.5El Panel Solar34

VENERGIA EOLICA36

5.1Como se Produce el Viento36

5.2Como se caracteriza el potencial Eolico de una Zona36

5.3Como se Puede Aprovechar la Energia Eolica38

5.4Partes de un Aerogenerador39

5.5Clasificacion de los Aerogeneradores41

5.6Alternativas de explotacion de la Energia Eolica con Aerogeneradores44

5.7Como Afecta al Medio Ambiente44

VIOTRAS ENERGIAS RENOVABLES45

6.1ENERGIA FIDRAULICA45

6.2.1Como se Aprovecha la Energia Hidraulica45

6.2.2Aspectos Ambientales de la Energia Hidraulica48

6.2ENERGIA DE LA BIOMASA49

6.2.1Como se Aprovecha la Biomasa49

6.5ENERGIA GEOTERMICA55

6.5.1Como se Aprovecha la Energia Geotermica55

6.5.2Aspectos Ambientales44

6.6ENERGIA DEL MAR59

6.6.1Como se Aprovecha la Energia del Mar59

VIICONCLUSIONES63

GLOSARIO64

BIBLIOGRAFA68

SITIOS WEB69

DEDICATORIA

Este trabajo de investigacin monogrfico lo dedico con admiracin, respeto y amor a mis padres por ser los gestores de mi vida y el ejemplo constante de superacin. A Dios, ya que gracias a l tenemos esos padres maravillosos, los cuales nos apoyan en nuestras derrotas y celebran nuestros triunfos. A nuestros profesores quienes son nuestros guas en el aprendizaje, dndonos los ltimos conocimientos para nuestro buen desenvolvimiento en la sociedad.

Carlos Becerra Arvalo

AGRADECIMIENTO

Primero y antes que nada, gracias a Dios, por estar junto a m en cada paso, por fortalecer nuestros corazones e iluminar nuestras mentes y por haber puesto en el camino a aquellas personas que han sido soporte y compaa durante la realizacin de esta monografa.Especial reconocimiento y agradecimiento al Prof. Jhony Zamora Canario responsables del curso por sus sabios conocimientos, su don de gente, por su mstica profesional y sobre todo por su inestimable apoyo y confianza depositada en mi persona.Mi ms ferviente agradecimiento a todos los profesores que laboran en esta prestigiosa institucin educativa, por todo el apoyo brindado, por su paciencia, disponibilidad y generosidad en calidad de maestros, por compartir su experiencia y amplio conocimiento.

Carlos Becerra ArvaloINTRODUCCIONSe denomina Energa Renovable a la energa que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energa que contienen o por ser capaces de regenerarse por medios naturales.En consideracin su grado de desarrollo tecnolgico y a su nivel de penetracin en la matriz energtica de los pases, las Energas Renovables se clasifican en Energas Renovables Convencionales y Energas Renovables No Convencionales. Dentro de las primeras se considera a las grandes centrales hidroelctricas; mientras que dentro de las segundas se ubica a las generadoras elicas, solares fotovoltaicas, solares trmicas, geotrmicas, mareomotrices, de biomasa y las pequeas hidroelctricas.El aprovechamiento de las fuentes de energa renovable por el hombre es muy antiguo. Desde muchos siglos antes de nuestra era, energas renovables como la solar, elica e hidrulica eran aprovechadas por el hombre en sus actividades domsticas, agrcolas, artesanales y comerciales. Esta situacin prevaleci hasta la llegada de la Primera Revolucin Industrial del Siglo XVIII, cuando las energas renovables debieron ceder su lugar a los recursos fsiles como el petrleo y el carbn que en ese momento se ofrecan como fuentes energticas abundantes y baratas. La revolucin industrial desencaden tambin los cambios sociales y econmicos que dieron lugar al posterior desarrollo la gran industria hidroelctrica considerada hoy como fuente energtica renovable convencional.Respecto al mbito nacional debe destacarse que el Per ha sido tradicionalmente un pas cuya generacin elctrica se ha sustentado en fuentes renovables. Esto significa que nuestro desarrollo energtico contribuye desde tiempo atrs a la reduccin del efecto invernadero que hoy agobia al planeta, con un desarrollo que se sustenta mayoritariamente en fuentes limpias de energa. Hasta el ao 2002, la electricidad generada con centrales hidroelctricas represent el 85% del total de energa generada en el pas. Con la llegada del Gas de Camisea la participacin de las hidroelctricas disminuy hasta llegar al 61% en el ao 2008.

CAPITULO IPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEn los ltimos aos los precios del petrleo ha ido en aumento por lo que los costos de la energa han ido aumentando, adems las fuentes de energa basadas en combustibles fsiles son un gran contaminante para el medio ambiente, por lo que es necesario buscar fuentes de energa que sean rentables, accesible y que no representen ningn dao al medio Ambientes.1.1 JUSTIFICACIN E IMPORTANCIALas energas renovables son fuentes de energa que cada da se hacen ms necesarias ya que es eminente las escasez de los combustibles fsiles.La presente monografa quiere aportar, a la difusin as como a la aplicacin de la energa renovable, en los pases como el nuestro que estn en va de desarrollo y aportar unos granos de arena en la resolucin los problemas energticos. En nuestro pas tenemos los recursos necesarios para aplicar este tipo de energa, que nos haran independiente del petrleo que tanto afecta la economa.La energa elica que representa una inversin muy poca para el Estado se podra aplicar en los llanos costeros del Este y en los llanos costeros del Norte que son lugares donde la fuerza del viento es muy elevada. La energa solar sera la solucin ideal para la zona sur del pas ya que es uno de los lugares de mayor incidencia de la radiacin solar.Estas energas representan el futuro, ya que, son fuentes inagotables y representan un peligro mnimo para el medio ambiente. Esta generacin como la siguiente debe poner especial atencin a este tipo de energa que representa un porvenir comprometedor.Esta monografa pretende demostrar la eficiencia de estas energas para las sociedades como las nuestras.1.2 OBJETIVOS El conocimiento de las fuentes de energa renovable existentes en la actualidad, as como su potencial uso para disminuir la dependencia del petrleo. Conocer las ventajas de la energa renovables. Conocer las tecnologas desarrolladas para el uso de las energas renovables

CAPITULO IIENERGIAS RENOVABLES ASPECTOS GENERALESLas energas renovables son energas limpias que contribuyen a cuidar del medio ambiente. Frente a los efectos contaminantes y el agotamiento de los combustibles fsiles, las energas renovables son ya una alternativa. En Energas Renovable se habla de la Energa solar, elica, biomasa, energa geotrmica, energa hidroelctrica, hidrgeno, energa de los ocanos y mucho ms.2.1. QUE SON LAS ENERGAS RENOVABLESLas energas renovables proceden de fuentes naturales que son inagotables. Energas procedentes de fuentes como el sol, el aire, el agua, biomasa etctera.A pesar de pertenecer a esas fuentes inagotables, la constante y creciente contaminacin en el medio ambiente ha hecho que durante los ltimos aos sus recursos hayan mermado de manera considerable peligrando su continuidad y no slo eso sino que muchas especies animales han muerto, as como el peligro que amenaza a la conservacin de la tierra y a nuestra propia especie.2.2. ENERGAS RENOVABLES FRENTE A LAS ENERGAS FSILESFrente a los efectos contaminantes de combustibles fsiles como el petrleo o el carbn, las energas renovables tienen menos emisiones de carbono, reciclan y son ms respetuosas con el medio ambiente.Los combustibles fsiles crean emisiones de gases efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Las energas renovables no emiten estos gases y son bsicas para frenar el calentamiento global y el cambio climtico.La produccin de energas renovables a nivel local, reduce los costes de transportes que tienen las energas fsiles. Potenciar las energas renovables crea puestos de trabajo.Las energas renovables por su disponibilidad estarn sujetas a menos fluctuaciones de precios, al contrario que el petrleo o el gas.Potencial ilimitado, frente a los recursos finitos de las energas fsiles, las energas renovables ofrecen un potencial prcticamente ilimitado.

2.3. TIPOS ENERGAS RENOVABLESEnerga solarLa energa solar trasforma los rayos del sol en electricidad. Lo hace de forma directa usando energa fotovoltaica, o de forma indirecta a travs de energa solar concentrada.Los sistemas de energa solar concentrada usan lentes o paneles solares que acumulan la energa del sol. La energa fotovoltaica usa los paneles solares y materiales semiconductores, de esta forma convierte la luz solar en energa elctrica mediante el efecto fotoelctrico.Energa solar trmicaLa energa solar trmica, aprovecha la energa del sol para generar calor o energa trmica. La energa se recoge mediante paneles solares o colectores solares se concentra la energa y se usa para calentar el agua a nivel domstico o industrialEnerga elicaLa fuerza del viento se transforma en electricidad mediante turbinas de viento. Los parques elicos pueden tener cientos de turbinas elicas. El viento da vueltas en las lminas de las turbinas que giran, estn conectadas a un generador que produce electricidad.Energa geotrmicaLa energa que se obtiene del aprovechamiento del calor generado en el interior de la tierra. Vemos el poder de esta energa en los volcanes o los geiseres. El vapor de agua al pasar por una turbina conectada a un generador produce electricidad.BiomasaA travs de la fotosntesis las plantas capturan energa del sol. Esta energa acumulada en maderas, cscaras de frutos, plantas, y otros residuos orgnicos, al quemarse liberar energa acumulada. Esto es la energa de la biomasa.Energa ocanosLa ms conocida es la de las mareas, aunque tambin se trabaja en la energa de las olas y la de los gradientes de temperatura entre el fondo y superficie del ocano.La energa de las mareas aprovecha las diferencias de altura entre la altura media de los mares segn la posicin relativa de la tierra y la luna, a veces estas diferencias de altura pueden llegar ser de metros. Se usa un alternador para generar energa elctrica.2.4. VENTAJAS DE LAS ENERGAS RENOVABLESLas energas renovables presentan una serie de ventajas respecto a los combustibles fsiles.Las energas renovables, como su propio nombre indica, se pueden reutilizar, es decir, no son fuentes de energa perecederas, tal y como son el carbn, el petrleo o los materiales empleados para la energa nuclear. La energa que proviene del viento (elica), del mar (hidrulica) o del sol (solar) es inagotable o, al menos, no se ven perspectivas de que se vaya a terminar. Por tanto, son fuentes de energa que siempre estarn presentes y que sobrevivirn a la explotacin de otro tipo de combustibles. Las energas renovables ayudan a cuidar el medioambiente. La mayora de estar energas no necesita de una combustin, tal y como sucede en las refineras o en plantas industriales que usan energas no renovables. Adems, ayudan a preservar durante ms tiempo los recursos de nuestro planeta.Las energas renovables ayudan a detener el avance del efecto invernadero. Disminuyen el grado de contaminacin del aire, las emisiones contaminantes y efectos meteorolgicos como la lluvia cida. Muchas de estas energas, como la energa solar, permiten el autoabastecimiento a travs de la instalacin de sencillas infraestructuras. De ah que las elctricas y petroleras tradicionales luchen a brazo partido para evitar el desarrollo de este tipo de energa que podra permitir a las personas ser autosuficientes y prescindir de los servicios de estas compaas. Por ltimo, cabe destacar que las energas renovables son cada vez ms necesarias en un mundo donde el desarrollo sostenido y sostenible es cada vez ms importante. Esto redunda en la existencia de cada vez ms puestos de trabajo especializados relacionados con estas formas relativamente nuevas de obtener energa.2.5. EL PROBLEMA DE LAS ENERGAS RENOVABLESCuando hablamos de problema de las energas renovables no nos referimos a que sean escasas, perjudiciales para el medio ambiente o insuficientes para abastecer a la prctica totalidad de la poblacin del planeta. Todas estas posibilidades, y muchas ms, las tienen las energas renovables. Cuando hablamos de el problema de las energas renovables radica precisamente en su escasa, hasta el momento, implantacin. Desde los inicios de la Revolucin Industrial se apost por la mquina de vapor y otras industrias que han ido derivando en energas que necesitan la explotacin de recursos naturales. El crecimiento y posicionamiento de grandes empresas a lo largo de la historia ha provocado la continuacin en la explotacin de estos recursos fsiles en detrimento de otras alternativas. En aquellos tiempos es lcito pensar que exista un mayor desconocimiento en el desarrollo de tecnologas capaces de aprovechar la energa del sol o del viento, pero, acaso no existan ya hace siglos los molinos de agua y los de viento? Desde aquellos tiempos hasta nuestros das las cosas han cambiado algo, pero no lo suficiente. Hoy en da el porcentaje de energas renovables sobre el total de energa producida en el planeta apenas llega al 3%.Adems, la posicin dominante de empresas explotadoras del gas natural, el petrleo u otros recursos naturales provocan presiones a los gobiernos de turno, que establecen duras tasas e impuestos al desarrollo de este tipo de infraestructuras. Solo cabe citar que en Espaa instalar un panel solar sin el consentimiento legal de la elctrica de turno acarrea multas de hasta 600 millones de euros. Tampoco hay que extraarse. Las poderosas empresas petroleras o de gas natural han hecho enormes inversiones e infraestructuras para mantener su posicin predominante en un negocio que prcticamente rige las leyes econmicas del mundo, y no estn dispuestas a ceder parte del pastel a nadie, y tampoco a entrar en un mercado an sin garantas y en el que tendrn que invertir grandes sumas de dinero para la construccin de infraestructuras.CAPITULO IIIENERGIA SOLAR TERMICA3.1. CMO LLEGA LA ENERGA DEL SOL A NUESTRO PLANETA?El Sol, de forma directa o indirecta, es el origen de todas las energas renovables, exceptuando la energa maremotriz y la geotrmica. La energa del Sol se desplaza a travs del espacio en forma de radiacin electromagntica, llegando una parte de esta energa a la atmsfera.De esta energa que llega a la atmsfera, una parte es absorbida por la atmsfera y por el suelo, y otra parte es reflejada directamente al espacio desde el suelo. Es por esto por lo que menos de la mitad de la radiacin solar llega efectivamente a la superficie terrestre, siendo esta parte la que podemos utilizar con fines energticos en nuestro planeta. 7

La radiacin solar llega a nuestro planeta de tres formas distintas: Radiacin directa: es la radiacin que nos llega directamente del Sol; sin haber incidido con nada por el camino y, por tanto, sin haberse desviado ni cambiado de direccin. Esta radiacin es la que produce las sombras. Es el tipo de radiacin predominante en un da soleado. Radiacin difusa: es la radiacin que nos llega despus de haber incidido con cualquier elemento de la atmsfera (polvo, nubes, contaminantes, etc.), por lo que ha cambiado de direccin. Es el tipo de radiacin predominante en un da nublado. Radiacin reflejada o albedo: es la radiacin reflejada por la superficie terrestre; cobra importancia en las zonas con nieve, con agua (como cerca del mar o de una presa) o cualquier otra zona donde la reflexin sea importante. La radiacin global: es la suma de la radiacin directa y la radiacin difusa.

Para medir la radiacin solar que llega a la superficie terrestre se utilizan los siguientes instrumentos. Piranmetro: que mide la radiacin global o la difusa, segn se le ponga un anillo de sombra (difusa) o no (global). Pirhelimetro: que mide la radiacin directa. Pirgemetro (o albedmetro): que mide la radiacin reflejada o albedo.

3.2. CULES SON LOS PRINCIPALES USOS DE LA ENERGA SOLAR?La energa procedente del Sol se ha utilizado, directa o indirectamente, desde hace siglos en numerosas actividades: agricultura, arquitectura, industria, etc.El Sol puede aprovecharse energticamente de dos formas conceptualmente diferentes:

Como fuente de calor: energa solar trmica de baja y media temperatura. Como fuente de electricidad: energa solar fotovoltaica y solar trmica de alta temperatura.

3.3. CMO FUNCIONA LA ENERGA SOLAR TRMICA?El principio bsico de funcionamiento de estos sistemas solares es sencillo: la radiacin solar se capta y el calor se transfiere a un fluido (generalmente agua o aire). Para aprovechar la energa solar trmica se usa el captador solar, tambin denominado colector o placa solar. El fluido calentado se puede usar directamente (por ejemplo, para calentar agua en piscinas) o indirectamente mediante un intercambiador de calor (por ejemplo, en el caso de la calefaccin de una habitacin).El colector es el elemento que capta la energa solar.Normalmente consta de los siguientes elementos:

Cubierta frontal transparente, por lo general vidrio. Superficie absorbente, por donde circula el fluido (normalmente agua) y que suele ser de color negro. Aislamiento trmico, para evitar las prdidas de calor. Carcasa externa, para su proteccin.

El colector solar basa su funcionamiento en el efecto invernadero: la radiacin -solar rayos solares (onda corta) incide en el vidrio y lo atraviesa y es absorbida por una superficie que se calienta. Esta superficie emite, a su vez, calor radiacin trmica (onda larga); no obstante este tipo de onda no puede atravesar el vidrio, por lo que se queda atrapada dentro del colector.3.4. CULES SON LOS TIPOS DE APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA SOLAR TRMICA?La energa solar trmica se utiliza principalmente para calentar fluidos, normalmente agua. Dependiendo de la temperatura final alcanzada por el fluido a la salida, las instalaciones se dividen en:1. Baja temperaturaSon las ms extendidas y se destinan a aquellas aplicaciones que no exigen temperaturas del agua superiores a los 90 C, como, por ejemplo, la produccin de agua caliente sanitaria (ACS) para viviendas y polideportivos, apoyo a la calefaccin de viviendas, calentamiento de agua para piscinas, etc.

2. Media temperaturaDestinada a aquellas aplicaciones que exigen temperaturas del agua comprendidas entre 80 C y 250 C, como, por ejemplo, el calentamiento de fluidos para procesos industriales y la desalinizacin de agua de mar.3. Alta temperaturaDestinada a aquellas aplicaciones que requieran temperaturas del agua superiores a los 250 C, como es el caso de la generacin de vapor para la produccin de electricidad.

3.5. ENERGA SOLAR TRMICA DE BAJA TEMPERATURALos colectores que se utilizan en estas aplicaciones son colectores planos. Dentro de estos sistemas podemos distinguir 2 tipos de instalaciones:3.5.1. Sistemas de circulacin forzadaEn este tipo de sistemas el acumulador se suele situar dentro del edificio, por ejemplo, en el stano. Para hacer circular el agua entre el colector y el acumulador se utiliza una bomba, por lo que se hace necesario un aporte externo de energa. Este tipo de sistemas se utiliza sobre todo en el centro y norte de Europa, habida cuenta de que en estos pases el clima es muy fro en invierno como para poder situar el acumulador en el exterior, dado que las prdidas de calor seran cuantiosas.3.5.2. Sistemas termosifnEste tipo de sistemas funcionan sin aporte externo de energa, ya que aprovechan el denominado efecto termosifn: el movimiento del agua se produce por la diferencia de temperaturas entre el agua fra del depsito de acumulacin (tanque) y la caliente del captador, puesto que el agua que est dentro del colector se calienta por el Sol, disminuyendo su densidad y, por tanto, su peso especfico. Al disminuir su peso especfico, el agua ms caliente se sita en la parte superior del captador. Este hecho, unido a que el mayor peso del agua fra del depsito hace que sta caiga por el conducto que une la parte inferior del depsito con la parte inferior del captador, provoca que el agua caliente del captador ascienda hasta el tanque. En este tipo de sistemas el tanque se suele situar por encima del captador.Se crea de esta forma el movimiento del agua del colector al depsito, el cual se mantendr mientras haya suficiente diferencia de temperatura entre el colector y el depsito. Una vez calentada el agua de ste, las temperaturas se igualan y el movimiento cesa.El sistema termosifn se suele situar en los tejados o azoteas de las viviendas y es el que se instala mayoritariamente en viviendas unifamiliares. Para instalaciones grandes, como, por ejemplo, la de un hotel, se optara preferentemente por un sistema con circulacin forzada.

Estos 2 tipos de instalaciones pueden ser, a su vez, de circuito abierto o cerrado.3.5.3.Instalaciones de circuito abiertoEl agua que circula por el colector es la misma que se utiliza como agua caliente. El agua entra en el colector, se calienta, pasa al tanque y se usa directamente.3.5.4.Instalaciones de circuito cerradoPor el colector circula un fluido (en circuito cerrado) que se calienta y cede su calor al agua de abasto a travs de un intercambiador de calor.

Las instalaciones de circuito cerrado son apropiadas para aquellas zonas donde el agua de abasto es de mala calidad, ya que si esta agua circulara por el colector (caso del circuito abierto), ste se estropeara antes y habra que cambiarlo. Sin embargo, si se utiliza el circuito cerrado, el nico elemento que est en contacto con el agua de abasto es el intercambiador de calor, elemento ms econmico y fcil de cambiar3.6.ENERGA SOLAR TRMICA DE ALTA TEMPERATURAPara alcanzar temperaturas lo suficientemente altas que produzcan electricidad es imprescindible recurrir a un sistema de concentracin de los rayos solares. Estos sistemas requieren de un dispositivo de seguimiento solar, de tal forma que siguen al Sol en su recorrido diario, consiguiendo as una mayor captacin de la radiacin solar.Las tres tecnologas solares trmicas que se utilizan para la generacin de electricidad se describen a continuacin.Sistema solar con torre central receptor con heliostatosSuelen estar constituidas por una serie de espejos (denominados heliostatos) que reflejan los rayos solares hacia una torre central, concentrando la radiacin solar en un solo punto, donde se alcanzan temperaturas que pueden llegar a los 1000 C. Estas centrales han sido construidas en diversos tamaos, desde 0,5 a 10 MW.Colectores cilindro-parablicosEl colector consiste en un espejo cilindro-parablico que refleja la radiacin solar sobre un tubo de vidrio dispuesto a lo largo de la lnea focal del espejo. El fluido caloportador (que se calienta y transporta el calor) pasa por una tubera situada en el foco de los colecto- res, pudiendo alcanzar temperaturas de 400 C, y se utiliza para producir vapor sobrecalentado, que alimenta una turbina convencional y genera as energa elctrica.Discos parablicos (stirling)Estn constituidos por espejos parablicos en cuyo foco se sita el receptor solar. Son sistemas indicados para la produccin de energa elctrica en aislado (lugares a los que no llega la red elctrica). Esta tecnologa es adecuada para una produccin descentralizada, cercana al lugar de consumo, con los ahorros en infraestructura de distribucin que ello supone.Un disco stirling de 8,5 m de dimetro es capaz de producir 10 kW. En la actualidad es capaz de competir con pequeos motores disel en regiones donde el coste del disel alcance 0,76 euros/litro; aunque en un futuro prximo ser competitivo incluso para precios de disel de 0,35 euros/l. En la actualidad se construyen sistemas con una potencia que va desde 7 kW hasta 50 kW.

3.7. QU APLICACIONES TIENE LA ENERGA SOLAR TRMICA?3.7.1.Aplicaciones de la energa solar trmica de baja y media temperatura Agua caliente sanitaria (ACS) domstica: es la aplicacin ms extendida de la energa solar trmica de baja temperatura. Se emplean colectores solares planos. La temperatura necesaria suele ser de 45 C. Climatizacin de piscinas: se pueden distinguir bsicamente dos tipos de instalaciones: instalaciones en piscinas descubiertas e instalaciones en piscinas cubiertas. En el caso de las instalaciones en piscinas descubiertas se suelen emplear sistemas muy simples, en los que la propia piscina acta como acumulador; constan de un sistema de captacin, que suelen ser colectores de plstico negro, ms econmicos y resistentes al cloro del agua de la piscina, los cuales se alimentan con la propia agua de la piscina, eliminando la necesidad del intercambiador. En las instalaciones en piscinas cubiertas se emplean colectores planos convencionales y el sistema est formado por un circuito doble, con intercambiador de calor. La temperatura necesaria suele ser de 26 C. Sistemas combinados de ACS y calefaccin: se utilizan de modo especial en el centro y norte de Europa. Estos sistemas se dimensionan para cubrir las necesidades de agua caliente y calefaccin. El rango de temperaturas que se alcanza con energa solar estara entorno a los 45 C para el ACS y 65 C para su uso en calefaccin, por lo que parecen especialmente indicados para su utilizacin en sistemas de calefaccin basados en suelo radiante o en radiadores. Secado solar: se utiliza sobre todo en pases en desarrollo donde no se dispone de neveras para la conservacin de alimentos. Durante siglos se ha utilizado el secado solar de las cosechas, simplemente esparciendo el grano para exponerlo al sol y al aire. En la actualidad se disean sistemas sencillos para los mismos fines. Cocinas solares: se utilizan preferentemente en pases en desarrollo y sustituyen el uso de la lea para cocinar. Estos sistemas posibilitan la pasteurizacin del agua (muy importante en estos pases para reducir el riesgo de enfermedades ocasionadas por la ingesta de agua contaminada) y la coccin de los alimentos en pocas horas. Una cocina solar puede ahorrar 2250 kg de lea al ao y cuesta unos 120 . Refrigeracin solar: estos sistemas utilizan un ciclo de absorcin que extrae calor de un habitculo. El ciclo de absorcin precisa de una mezcla de absorbentes y refrigerantes (por ejemplo aguabromuro de litio, aguaamoniaco, etc.). El calor solar vaporiza el agua de la mezcla (se requieren temperaturas superiores a los 100 C). A partir de ese momento se sigue el ciclo convencional: el vapor se condensa en un condensador enfriado por aire o por agua y posteriormente se expansiona hasta volver a la fase de vapor, produciendo fro. Aplicaciones en industrias: estas aplicaciones suelen darse en casos en los que se trabaja a temperaturas similares a las del agua caliente sanitaria como puede ser el lavado de botellas, separacin de fibras, tratamiento de alimentos, etc. Los elementos y diseo para estas aplicaciones pueden ser los mismos que para agua caliente sanitaria y, por lo tanto, se trata de una serie de aplicaciones comerciales. Desalinizacin solar: la destilacin solar ha sido utilizada tradicionalmente en lugares con escasez de agua y alto ndice de radiacin solar, como en desiertos. Estos sistemas, todava en fase de I+D (Investigacin y Desarrollo), pretenden mejorar la ratio de produccin de agua por m2 frente a los sistemas clsicos de destilacin.

3.7.2.Aplicaciones de la energa solar trmica de alta temperaturaLa energa solar trmica de alta temperatura se utiliza para producir electricidad. Estos sistemas utilizan el calor de la radiacin solar para calentar un fluido y producir vapor, que acciona una turbina que, a su vez, se acopla a un generador elctrico. El principio de funcionamiento es como el de una central trmica convencional, diferencindose en la forma de producir el vapor, que es por calentamiento solar, alcanzndose temperaturas de 1000 C.3.8. ASPECTOS AMBIENTALESEn cuanto a los aspectos ambientales de la energa solar trmica (sistemas pasivos y activos), cabe indicar como aspecto positivo la desaparicin de todos los impactos relacionados con los combustibles fsiles, en especial, la gran cantidad de CO2 emitida en los procesos de combustin y sus consecuencias (cambio climtico). Como aspecto negativo se tiene el impacto visual. En el caso de energa solar pasiva, la introduccin de nuevos elementos en el edificio no suele dar lugar a efectos negativos; en cambio, con los paneles de energa solar activa se pueden producir efectos visuales no deseados, los cuales se pueden enmascarar o reducir adaptando estos elementos a su entorno. Tambin en estos ltimos es importante tener presente la superficie que ocupan las instalaciones.En relacin con el uso de paneles solares fotovoltaicos cabe destacar lo siguiente: Se evitan todos los impactos asociados a los combustibles fsiles: a su extraccin, transformacin, combustin (emisiones de sustancias contaminantes, especialmente CO2) y transporte. El impacto en el ecosistema natural depende del rea cubierta por el sistema fotovoltaico, el perodo de construccin, el tipo de suelo y la biodiversidad existente. Sin embargo, una cuidada planificacin y el restablecimiento del hbitat pueden mitigar estos efectos. El impacto visual puede evitarse mediante la integracin de paneles en cubierta y fachadas de edificios. En la fabricacin de los componentes fotovoltaicos se utilizan algunos materiales potencialmente txicos y peligrosos, que hay que almacenar adecuadamente para evitar emisiones al suelo y a las aguas subterrneas.

CAPITULO IVLA ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA

El origen de la energa que el Sol produce e irradia est en las reacciones nucleares que se producen en su interior. En ellas, los tomos de hidrgeno, que es el elemento ms abundante del Sol, se combinan entre s para formar tomos de helio y, al mismo tiempo, una pequea parte de la masa de dichos tomos se convierte en energa, la cual fluye desde el interior hasta la superficie (fotsfera) y desde all es irradiada a todo el espacio en todas las direcciones. Aunque el Sol tambin emite partculas materiales, la mayor parte de la energa irradiada es transportada en forma de ondas electromagnticas (fotones) en una amplia gama de longitudes de onda diferentes, las cuales se desplazan en el espacio vaco a la velocidad de la luz (300 000 km/s), tardando solamente ocho minutos en recorrer los 150 millones de km que hay entre el Sol y la Tierra.4.1 RADIACIN DEL SOL

La distribucin espectral de la radiacin solar recibida en los lmites exteriores de la atmsfera terrestre est comprendida entre los 0,3 m y los 2,6 m de longitudes de onda, alcanzando su mxima energa con una longitud de onda de 0,5 m, que equivale a la emisin de energa de un cuerpo negro ideal a unos 6000 K. De este rango de longitudes de onda, la luz visible para el ojo humano se encuentra entre los 0,4 y 0,7 m.La Fig. Muestra el porcentaje de radiacin directa espectral captada en la superficie terrestre despus de atravesar la atmsfera, segn la longitud de onda de la radiacin.

4.2. INTENSIDAD DE LA RADIACIN DEL SOL: LA CONSTANTE SOLAR

La energa radiante emitida por el Sol se extiende por el espacio en todas las direcciones. Si consideramos superficies esfricas con el Sol en el centro y como foco emisor, y con un radio que crece conforme la radiacin se propaga. A mayor distancia del Sol, la relacin entre la energa emitida y el rea cada vez mayor decrece. La intensidad de la radiacin en un punto de una superficie esfrica ser ms pequea cuanto mayor sea el radio de la misma, esto es cuanto mayor sea la distancia de dicho punto al Sol.La intensidad de la radiacin se define como: Dnde:P: 4x1026 W Energa por unidad de tiempo emitida por el Sol. S: Superficie de una esfera de radio R cuyo centro es el Sol.La Tierra se encuentra a una distancia aproximada del Sol de 1,5x1011 m. Utilizando la ecuacin anterior se determina la intensidad de la radiacin solar en la Tierra:I =1,4 kW/mMediciones hechas por satlites artificiales en el espacio, encima de la atmsfera terrestre arrojan como valor medio de esta intensidad radiante o radiacin: 1353 W/m, a este valor se le denomina Constante Solar.Como la Tierra gira alrededor del Sol en una rbita elptica y no circular, de excentricidad muy pequea igual a 0,0167; la constante solar tiene ligeras variaciones a lo largo del ao.

La rbita terrestre alrededor del Sol.

Es un poco mayor durante los meses de diciembre y enero, en que la distancia de la Tierra al Sol es ms pequea, y menor durante los meses junio y julio, en que la distancia es mxima. La Fig. Muestra la variacin de la constante solar a lo largo del ao.

Fig. La Constante Solar a lo largo del ao.RADIACIONES DIRECTA Y DIFUSA

Debido a que la capa atmosfrica terrestre se comporta como un obstculo al libre paso de la radiacin, solo parte de la radiacin solar interceptada por la Tierra llega hasta la superficie. Los efectos de mayor influencia son la reflexin en la parte superior de las nubes y la absorcin parcial por las diferentes molculas de aire. Este ltimo efecto causa que la intensidad que llega a la superficie sea como mximo 1100 W/m, aun en das despejados y con atmsfera muy limpia. Sin embargo las mediciones de valores superiores a 1000 W/m no son comunes.No obstante que los rayos solares viajan en lnea recta, los fotones al llegar a las capas atmosfricas y chocar con las molculas y el polvo en suspensin, sufren difusiones y dispersiones y ocasionan cambios bruscos de direccin en los rayos solares. La radiacin difusa tiene su origen aqu y cuando llega a la superficie esta luz difundida al haber cambiado muchas veces de direccin a medida que ha atravesado la atmsfera, da la impresin que procediera de toda la atmsfera y no del Sol. En cambio, la radiacin directa alcanza la superficie manteniendo la lnea recta desde el Sol.

La suma de las radiaciones directa y difusa es la radiacin total, que es la que interesa para efectos energticos. La radiacin difusa hace que un cuerpo siempre est recibiendo una cierta cantidad de energa por todas sus partes, incluso por las que no estn expuestas directamente a la luz del Sol. En un da despejado la radiacin directa es mucho mayor que la difusa, sin embargo en das nublados ser la radiacin difusa es la nica que puede ser aprovechada. La radiacin difusa es aproximadamente la tercera parte de la radiacin total que se recibe a lo largo del ao.Otro tipo de radiacin es la de albedo que es la reflejada por los cuerpos situados alrededor de la superficie que interesa evaluar la radiacin, y hay que aadirla a la directa y difusa que dicha superficie recibe. El albedo de los cuerpos es tanto mayor cuanto ms claro sea el color de los mismos. La influencia del albedo del entorno sobre la radiacin incidente en un colector solar suele ser despreciable, y tan solo en casos de ubicaciones muy particulares, como por ejemplo cuando existen paredes de color claro detrs de los colectores, puede suponer una pequea ganancia adicional de energa.IRRADIACIN E INTENSIDAD RADIANTE

Irradiacin (E)Es la cantidad de energa radiante que llega a una superficie en un tiempo determinado. Es una medida de la energa incidente sobre dicha superficie y se expresa en unidades de energa (por ejemplo el mega Joule).Intensidad Radiante o Irradiancia (I)

La intensidad radiante (I) o irradiancia es la energa incidente o irradiacin (E) por unidad de tiempo y de superficie:

La energa de la radiacin directa que una superficie expuesta a los rayos solares puede interceptar, depender del ngulo formado por los rayos y la superficie en cuestin. Si la superficie es perpendicular a los rayos este valor es mximo.La ecuacin siguiente muestra la relacin entre la intensidad I normal a la superficie inclinada y la intensidad I proveniente de la radiacin directa que la superficie recibira si estuviera perpendicular a los rayos solares:

Fig. : Irradiacin sobre una superficie inclinadaLa inclinacin de los rayos solares es la causa por la cual los rayos solares calientan mucho ms al medioda que en las primeras horas de la maana o que en las ltimas de la tarde, ya que en estos ltimos casos el ngulo que forma el rayo con la normal a la superficie es grande y, por lo tanto, el factor cos() hace que la intensidad sea pequea. Asimismo, las diferentes inclinaciones de los rayos solares causan que regiones de latitudes altas, ms cercanas a los polos, reciban mucha menos energa que las ms cercanas al ecuador.MEDICIN DE LA IRRADIACIN TOTAL

La irradiacin total que una superficie recibe en un tiempo determinado que puede ser un nmero de das o meses, se emplean los piranmetros, los cuales detectan la intensidad de la radiacin en cada instante y, acoplados a un registrador electrnico, acumulan estos datos durante el tiempo que duran las mediciones .Un piranmetro colocado sobre una superficie perfectamente horizontal, libre de obstculos a su alrededor que pudieran arrojar sombra sobre l, recibe la radiacin total (directa ms difusa) de toda la bveda celeste, permitiendo evaluar la energa disponible en la zona en que se ubica, y as, efectuar una estimacin de la viabilidad de un sistema solar.Fig. Piranmetro con registrador

Los piranmetros ms usuales se basan en la deteccin de la diferencia de temperaturas entre una superficie negra y una superficie blanca mediante termopilas o clulas fotoelctricas, que deben estar protegidas del viento y compensadas para cambios de temperatura ambientales mediante una doble semiesfera de vidrio para suprimir los fenmenos de conveccin.

Fig. : Esquema tpico de un piranmetro

4.3. EL EFECTO FOTOVOLTAICO COMO BASE DE LA TECNOLOGA SOLAR

La tecnologa fotovoltaica convierte directamente la luz solar en electricidad. Este principio se conoce como el efecto fotovoltaico, fue observado por primera vez por el cientfico francs Becquerel al detectar que cuando la luz era dirigida hacia un lado de una celda simple de batera, la corriente generada poda incrementarse. En la dcada de 1950, los programas espaciales impulsaron el desarrollo de clulas solares cristalinas de silicio.El efecto fotovoltaico es la conversin de la energa que transportan los fotones de luz incidentes sobre materiales semiconductores, convenientemente tratados, en energa elctrica. Esta energa elctrica impulsa los electrones a travs de un circuito exterior realizndose un trabajo til.Las clulas solares estn constituidas por dos tipos de materiales: silicio tipo p y silicio tipo n. El silicio tipo p contiene boro, que al tener menos electrones que sus tomos vecinos de silicio para enlazarse, produce vacancias o huecos (cargas positivas). El silicio tipo n contiene fsforo que al tener ms electrones que los tomos cercanos de silicio, lo que determina la conductividad electrnica. Al ser ionizados los tomos en el silicio por la luz incidente, las cargas positivas (agujeros) son empujadas en la capa p (positiva) y las cargas negativas (electrones) son empujadas en la capa n (negativa) Estas cargas opuestas son atradas la una a la otra, y se recombinan pasando a travs de un circuito externo al material. Por lo tanto, si se establece un circuito, las clulas producen energa puesto que los electrones libres pueden pasar a travs de la carga de consumo para recombinarse con los agujeros positivos.

Fig. 2.3.6.1: Cristales (tomos) de Silicio con inclusiones de tomos de Boro y Fsforo

Fig. : Esquema del efecto fotovoltaico

Los primeros paneles solares se hicieron con clulas monocristalinas de silicio y a la fecha se siguen produciendo y lideran el mercado. Posteriormente aparecieron los paneles con clulas policristalinas de silicio, de fabricacin ms econmica, eficiencia menor y de forma cuadrada lo que permite aprovechar mejor el rea del panel.La tecnologa ms reciente es la de pelculas delgadas, que a diferencias de las anteriores tecnologas el panel no est compuesto por clulas individuales. En el apartado siguiente se detalla ms sobre las tecnologas existentes de clulas fotovoltaicas en el mercado.

Fig. : Panel con clulas monocristalinas de silicio

Fig. : Panel con clulas policristalinas de silicio. Fig. : Panel de silicio amorfo o pelculas delgadasLas primeras aplicaciones de la electricidad fotovoltaica fueron en sondas o vehculos espaciales, para la alimentacin de equipos de control, de medicin o de retrasmisin de datos. Posteriormente se inici la produccin industrial de paneles para aplicaciones terrestres de electrificacin de viviendas o estaciones de telecomunicaciones aisladas, y es a partir de fines de la dcada de 1980 que los paneles fotovoltaicos empiezan a ser ms competitivos en el mercado.4.4. TECNOLOGAS DE CLULAS FOTOVOLTAICAS

Los modernos dispositivos comerciales fotovoltaicos emplean el silicio como material base. Las tecnologas de clulas solares presentes en el mercado son la monocristalina, la policristalina y la de silicio amorfo o tecnologa de pelculas delgadas.Clulas Monocristalinas

Estas clulas fueron las que primero se produjeron. El mtodo Czochralski (de manera abreviada Cz) es el procedimiento tpico para la fabricacin de las clulas monocristalinas. Primero se debe obtener silicio extremadamente puro a partir de la slice (material muy abundante en la superficie terrestre), el cual luego se funde en un crisol junto con una pequea proporcin de boro hasta formar una masa denominada silicio tipo p a 1400 C. Estando en estado lquido se introduce una varilla en cuyo extremo hay un cristal germen de silicio sobre el cual se van depositando otros tomos procedentes del material lquido que quedan perfectamente ordenados siguiendo la estructura del cristal.

Una vez enfriado el monocristal cilndrico, es cortado en obleas circulares o cuadradas (el monocristal es cortado previamente como paraleleppedo) de espesores pequeos de 0,3mm que luego son puestas en hornos. Estas obleas contienen boro, por lo que sobre una de las caras se depositan tomos de fsforo para que se difundan bajo la superficie de la oblea. Seguidamente se da un tratamiento antirreflectante que consiste en la formacin de estructuras piramidales muy pequeas sobre la superficie que va a recibir la radiacin, para que el rayo reflejado tenga ms posibilidades de volver a incidir sobre las clulas antes de perderse definitivamente. Finalmente empleando mtodos electroqumicos de evaporacin al vaco o serigrficos, se provee a la clula de contactos elctricos para que los electrones encuentren un camino que facilite el establecimiento del circuito elctrico. Este camino es una red o rejilla de una aleacin conductora que no debe ocupar mucha superficie til de la clula.La eficiencia o rendimiento de una clula monocristalina no supera el 15%. Ocurren prdidas por reflexin, por incidencia de los rayos sobre la rejilla metlica donde no se produce efecto fotovoltaico, y por efecto Joule al circular una corriente por la clula.La Fig. Muestra los tipos de clulas monocristalinas producidas comercialmente.

Fig. : Clulas monocristalinas de secciones circular y cuadrada

Clulas Policristalinas o Multicristalinas

El proceso de fabricacin es similar al de las clulas monocristalinas, solo que en vez solidificar un monocristal, se deja enfriar la pasta de silicio en un molde rectangular. El slido formado contiene muchos pequeos cristales o granos de silicio, del cual se cortan las clulas policristalinas o multicristalinas cuadradas.El rendimiento de estas clulas es de alrededor del 12%,3 su precio de es inferior a las monocristalinas y la forma cuadrada de la clula permite aprovechar al mximo el rea del panel.Tecnologa de Pelculas Delgadas

Esta tecnologa tiene la ventaja de no producir desperdicio de material semiconductor en forma de polvo como sucede con las anteriores tecnologas como resultado del proceso de cortar las clulas a partir de una pieza inicial. Este mtodo consiste en producir una fina tira de material policristalino que se corta en trozos rectangulares. La tecnologa de pelculas delgadas no produce clulas individuales para posteriormente conectarlas elctricamente en serie o paralelo, sino una capa muy fina de 1 o 2 m de espesor de material semiconductor que se deposita sobre un sustrato apropiado, formndose un mdulo continuo que no requiere de interconexiones interiores. El tipo de pelcula que se produce ms es la de Silicio-Hidrgeno (TFS) que es el material semiamorfo que se observa en las calculadoras, relojes, radios porttiles y otros pequeos dispositivos solares y en paneles de mayor potencia.Las eficiencias que se obtienen estn entre 6 a 9%, el proceso de fabricacin requiere menos material y su costo de produccin es menor. Sin embargo se presenta cierta degradacin en la salida de potencia con el paso del tiempo.

4.5. EL PANEL SOLAR

Las clulas fotovoltaicas, monocristalinas y policristalinas, son conectadas en serie o en paralelo para alcanzar el voltaje de salida requerido por el panel solar, de 12 o 24V. Una clula solo puede proporcionar un voltaje de alrededor de 0,5 V y una potencia mxima de 1 o 2 W. La conexin de las clulas se efecta por soldadura, se une el dorso de una clula con la cara frontal de la adyacente. Un panel de 12 V nominales requiere de 30 a 40 clulas, segn las caractersticas que tengan stas.

Fig. : Unin de clulas fotovoltaicas en un panel solar.Realizadas las conexiones elctricas, las clulas son encapsuladas en una estructura tipo sndwich, que consiste en una lmina de vidrio templado, otra de un material orgnico como el acetato de etileno-vinilo (EVA), las clulas, otra capa de sustrato orgnico y finalmente una cubierta posterior compuesta por varias lminas de polmeros u otro vidrio. Este encapsulado tiene variaciones entre fabricantes. El sellado al vaco y la encapsulacin se hace en un horno especial. El permetro del panel se cubre con neopreno u otro material que lo aisl de las partes metlicas del marco soporte de aluminio anodizado o acero inoxidable.Dentro de lo que es control de calidad, el panel solar es sometido a pruebas como ciclos trmicos que varan desde 40 a 90C, ciclos de humedad y congelacin y pruebas de vientos fuertes junto con su estructura. Los paneles pueden tener formas cuadradas o rectangulares, con superficies de 0,1 m2 hasta 1 m2. El espesor de un panel sin incluir el marco protector no sobrepasa los 3 cm.En cuanto al peso, los paneles son relativamente ligeros, por ejemplo un panel de 0,5 m2 puede pesar entre 6 a 7 kg. Comercialmente en el rango de los 100W existen paneles solares con potencias mximas o pico de 50W, 75W, 100W, 120W.

Fig.: Esquema de un panel solar con sus clulas.

CAPITULO VENERGIA EOLICA5.1. CMO SE PRODUCE EL VIENTO?El Sol calienta de forma desigual las diferentes zonas del planeta, provocando el movimiento del aire que rodea la Tierra y dando lugar al viento. El viento es, por tanto, energa en movimiento, gracias al cual los barcos de vela han podido navegar durante siglos y se ha podido trasformar el movimiento de las aspas de un molino en energa til, ya sea para bombear agua, moler cereales o para producir electricidad.La rotacin terrestre, la diferencia de temperatura y la presin atmosfrica influyen en la direccin del viento. La energa del viento depende de su velocidad y, en menor medida, de su densidad (disminuye con la altitud). Cerca del suelo, la velocidad es baja, pero aumenta rpidamente con la altura. Cuanto ms accidentada sea la superficie del terreno, ms frenar al viento. Sopla con menos velocidad en las depresiones terrestres y con mayor velocidad sobre las colinas, aunque en grandes valles rodeados de montaas aparece el denominado efecto tnel, que puede proporcionar buenas velocidades de viento.A escala local lo que sucede es que durante el da el Sol calienta el aire sobre tierra firme ms que el que est sobre el mar. El aire continental se expande y eleva, disminuyendo as la presin sobre el terreno y haciendo que el viento sople desde el mar hacia la costa.5.2. CMO SE CARACTERIZA EL POTENCIAL ELICO DE UNA ZONA?Los parmetros fundamentales a la hora de evaluar la energa del viento son la velocidad y la direccin predominante. La velocidad y la direccin del viento varan para una zona determinada durante el ao y tambin entre los distintos aos. Es importante disponer de informacin elica que abarque un nmero determinado de aos. En muchos casos no es posible disponer de informacin de varios aos, por lo que se ha de tener, al menos, un ao completo de datos.Para la recopilacin de la informacin elica se debe instalar, como mnimo, un aparato que mida la velocidad (anemmetro) y otro para la direccin (veleta).La altura ms estandarizada para ubicar estos sensores es de 10 metros (aunque la tendencia es colocarlos a 20 metros).

5.3. CMO SE PUEDE APROVECHAR LA ENERGA ELICA? La energa elica es la que contiene el viento en forma de energa cintica (recuerda: Ec = m v2). Esta energa se puede transformar en otro tipo de energa como la mecnica, elctrica, hidrulica, etc. Una de las formas ms utilizadas en la actualidad para el aprovechamiento a gran escala de la energa elica es a travs de las de- nominadas aeroturbinas.Estas pueden transformar la energa elica en: Energa mecnica: aeromotores. Energa elctrica: aerogeneradores.Los aeromotores se han utilizado desde hace siglos para la molienda de grano, el bombeo de agua, etc. Actualmente siguen utilizndose en menor proporcin para estos usos, adems de incorporarse tambin en sistemas de desalacin de agua.Los aerogeneradores son los sistemas de aprovecha- miento elico ms utilizados hoy en da, observndose un crecimiento muy pronunciado en su utilizacin a partir del ao 1990. Su funcionamiento se basa en que al incidir el viento sobre sus palas se produce un trabajo mecnico de rotacin que mueve un generador que produce electricidad.5.4.CULES SON LAS PARTES FUNDAMENTALES DE UN AEROGENERADOR?Un aerogenerador consta de los siguientes elementos.1. RotorEl rotor es el conjunto formado principalmente por las palas y el buje (elemento de la estructura al que se fijan las palas). En el rotor se transforma la energa cintica del viento en energa mecnica.El diseo de palas se parece mucho al de las alas de un avin y suelen estar fabricadas con plsticos (polister o epoxy), reforzados internamente con fibra de vidrio o de carbono.2. TorreLa torre se utiliza fundamentalmente para aumentar la altura del elemento que capta la energa del viento (rotor), ya que el viento sopla a mayor velocidad segn aumenta la altura.

3. GndolaEn su interior se encuentran los elementos que transforman la energa mecnica en energa elctrica: los ejes del aerogenerador, el multiplicador, el generador y los sistemas de control, orientacin y freno. En su exterior se ubican el anemmetro y la veleta. La gndola suele estar ubicada en la parte superior de la torre de la mquina.4. MultiplicadorElemento mecnico formado por un sistema de engranajes cuyo objetivo es transformar la velocidad del giro del rotor (velocidad del eje principal) a la velocidad de trabajo del generador elctrico. El multiplicador funciona de forma parecida a la caja de cambios de un coche, multiplicando entre 20 y 60 veces la velocidad del eje del rotor y alcanzando una velocidad de 1500 revoluciones/minuto en el eje del generador, lo que hace posible el funcionamiento del generador elctrico, permitiendo as convertir la energa mecnica del giro del eje en energa elctrica.5. Generador elctricoMquina elctrica encargada de transformar la energa mecnica en energa elctrica. El eje del generador lleva acoplado un sistema de freno de disco (similar al de los coches). Adems, para frenar un aerogenerador, se pueden girar las palas colocando su superficie en la direccin del viento (posicin de bandera).Finalmente, la electricidad producida en el generador baja por unos cables hasta el transformador del parque elico, donde se eleva la tensin hasta alcanzar la tensin nominal de la red elctrica. Esto es necesario dado que para inyectar energa en la red, esta electricidad ha de tener la misma tensin que la red elctrica.5.5 CMO SE PUEDEN CLASIFICAR LOS AEROGENERADORES? Los aerogeneradores se pueden clasificar segn las caractersticas siguientes.1. POTENCIA NOMINALAerogenerador de pequea potencia: turbinas de hasta 30 kW. Sus aplicaciones ms comunes son la carga de bateras, instalaciones remotas de telecomunicaciones, instalaciones domsticas, caravanas, yates, pequeas granjas aisladas, etc. La mayora de estas aplicaciones son sistemas aislados y se instalan cerca del centro de consumo.Aerogenerador de mediana potencia: turbinas entre 30 kW y 300 kW. Se utilizan fundamentalmente para alimentar demandas elctricas importantes. Si bien existen casos de sistemas aislados, se trata por lo general de instalaciones interconectadas con la red elctrica.Aerogenerador de gran potencia: turbinas de ms de 300 kW. Se utilizan fundamentalmente en la produccin de electricidad, para inyectarla en las redes elctricas.2. ORIENTACIN DEL ROTOREje vertical: en estas mquinas, el eje que transmite el movimiento de las palas es vertical. Al no necesitar orientarse (por la simetra de las palas) permite aprovechar los vientos de cualquier direccin. El generador elctrico se instala a la altura del suelo, por lo que es menor la complejidad a la hora de efectuar labores de mantenimiento. El ms desarrollado en el mercado es el tipo Darrieus. Este tipo de mquinas elicas tambin tienen desventajas, entre las que se encuentran la necesidad de utilizar un motor, debido a que su configuracin no permite el autoarranque y a que reciben menos viento al estar ms cerca del suelo.Eje horizontal: en estas mquinas el eje que transmite el movimiento de las palas es horizontal. Se trata de la constitucin ms comn de las mquinas elicas.

3. Nmero de palasSegn el nmero de palas se pueden diferenciar mquinas: bipalas (2 palas), tripalas (3 palas) y multipalas (ms de 3 palas).4. Mecanismo de regulacin de potenciaPaso fijo: las palas se mantienen en una posicin fija con respecto a su eje, se ajustan durante el montaje y permanecen invariables durante el funcionamiento. Debido al uso completamente pasivo de las palas, esta regulacin es simple y fiable en cualquier condicin. Con este sistema se producen variaciones en la produccin segn sea la intensidad del viento. Un extremo de la pala se puede girar 90 en torno a su eje. Este movimiento se utiliza como sistema principal de frenado y es lo que se denomina aerofreno.Paso variable: las palas pueden girar sobre su propio eje para regular el paso. A altas velocidades de viento se ajusta el ngulo de la pala, por lo que se puede mantener la potencia de salida prcticamente constante en dichas condiciones.La regulacin de potencia con este ltimo sistema es ms fina que con el sistema de paso fijo, pudindose mantener, una vez alcanzada, la potencia nominal de la mquina prcticamente invariable, aun cuando aumente la intensidad del viento. Este sistema, adems de regular la potencia de salida de la mquina, se utiliza como aerofreno.

5.6 CULES SON LAS ALTERNATIVAS MS COMUNES DE EXPLOTACIN DE LA ENERGA ELICA CON AEROGENERADORES?Un parque elico es un sistema formado por uno o varios aerogeneradores situados en el mismo emplaza- miento.1. Parques elicos interconectadosEl propietario del parque es un productor ms de electricidad, estando la compaa elctrica obligada por ley a facilitar la conexin de los aerogeneradores a la red elctrica y a comprar toda su produccin de electricidad, en base a un sistema de precios establecidos a nivel nacional que priman la energa elica.2. Parques elicos con consumos asociados (autoconsumo)La electricidad producida por los aerogeneradores se utiliza para el consumo propio y el excedente de electricidad, si lo hubiera, se inyecta en la red elctrica

3. Parques elicos aisladosSon aquellos que no tienen conexin alguna con la red elctrica y cuya finalidad es abastecer energticamente un consumo puntual.5.7. CMO AFECTA LA ENERGA ELICA AL MEDIO AMBIENTE?Al estudiar, desde el punto de vista medioambiental, el empleo de aerogeneradores, debemos entender su incidencia en dos sentidos. El primero es considerar la generacin de energa elica como un beneficio, ya que evitamos emisiones contaminantes. El segundo es estudiar cmo afecta la implantacin de aerogeneradores al medioambiente.El impacto medioambiental que puede producir un parque elico va a depender fundamentalmente del emplazamiento elegido para su instalacin, del tamao del parque y de la distancia a los ncleos poblacionales. Los principales impactos son:1. Impacto visualEl impacto visual de estas instalaciones depende de criterios fundamentalmente subjetivos. Un parque de unos pocos aerogeneradores puede llegar a ser atractivo para algunas personas mientras que una gran concentracin de mquinas obliga a considerar el impacto visual y la forma de disminuirlo. En cualquier caso provocan un impacto paisajstico, pero mientras que para unos ese impacto es positivo para otros no es asumible; se trata de una cuestin de percepciones subjetivas e individuales.2.Impacto sobre las avesLos estudios realizados concluyen que este impacto es muy pequeo frente al producido por causas naturales. Un estudio espaol ha determinado que la tasa de colisiones de aves es del 0,1%. Estudios similares realizados en Dinamarca han concluido que las aves se acostumbran rpidamente a los aerogeneradores y desvan su trayectoria de vuelo para evitarlos.3.Impacto acsticoEl origen del ruido en los aerogeneradores de los aos 80 se deba a factores de tipo mecnico; en las ltimas dcadas se ha investigado mucho este aspecto y se ha logrado rebajar el nivel de ruido por debajo de la mitad. La experiencia obtenida permite sealar que en las poblaciones ms cercanas a las instalaciones no se detecta ningn incremento de ruido, resultando ms importante el producido por el propio viento.

CAPITULO VIOTRAS ENERGIAS RENOVABLES6.1. ENERGA HIDRULICA6.1.1. cmo se puede aprovechar la energa hidrulica?6.1.1.1. cmo se genera la energa hidrulica?El Sol evapora el agua de los ocanos, mares, lagos y ros, formando nubes; cuando stas se enfran, se condensan formando la lluvia y la nieve que se vierte sobre la tierra, reaprovisionndola y cerrando el ciclo.En la actualidad, la energa hidrulica se utiliza fundamentalmente para producir electricidad en las denominadas centrales hidroelctricas. El agua, retenida en un embalse o presa, se deja caer por una tubera, a cuya salida se coloca una turbina, el eje de la cual comienza a girar al caer al agua; este giro pone en marcha el generador elctrico obtenindose as la electricidad. Una de las grandes ventajas de la produccin de electricidad con energa hidrulica es que puede ser constante y previsible, al contrario que la gran mayora de las renovables y, por lo tanto, se puede utilizar para satisfacer la demanda elctrica base. Las centrales hidroelctricas se pueden situar junto al cauce de un ro o al pie de una presa. 6.1.1.2. Cmo se pueden clasificar las centrales hidrulicas?Las centrales hidroelctricas se clasifican segn su potencia:1. Centrales hidrulicasSon centrales mayores de 10 MW. A gran escala presentan algunos inconvenientes como puede ser la evacuacin de zonas pobladas o de inters natural debido a la construccin de grandes infraestructuras y al desvo de ros. Por estos inconvenientes, que pueden generar un gran impacto ambiental y humano, la energa hidrulica no es considerada estrictamente una energa renovable, pero s lo es la energa minihidrulica. En todo caso, la energa hidrulica tiene la gran ventaja de no contribuir al cambio climtico, al no emitir CO2 ni otros gases de efecto invernadero. Por otra parte, si se tiene especial cuidado en la seleccin de la ubicacin y en el respeto del medioambiente, el impacto se puede reducir de forma considerable, hasta ser, de hecho, prcticamente nulo, como es el caso del aprovechamiento de presas ya existentes destinadas a otros fines y el aumento de la potencia en centrales en explotacin.

2. Centrales minihidrulicasSon centrales con una potencia instalada menor de 10 MW. Comenzaron a construirse a principios del siglo XX y solan ser instalaciones modestas que generaban electricidad a pequeas poblaciones. En su mayora son instalaciones de agua fluyente, lo que quiere decir que generan electricidad mientras tienen un caudal superior a un mnimo tcnico (segn instalacin) y se paran cuando el caudal baja de ese nivel.Adems de aprovechar los cauces de los ros o pequeos embalses, las instalaciones minihidrulicas pueden situarse en galeras de agua o simplemente en las tuberas que se utilizan para transportar el agua desde cotas altas a bajas (para su consumo agrcola o urbano en las zonas de costas cotas bajas). Este tipo de centrales, a veces denominadas microhidrulicas, si son menores de 1 MW, son de especial importancia, pudindose convertir en una forma relevante de explotar la energa hidrulica.

6.1.2. Aspectos ambientalesEn relacin con los aspectos ambientales de las centrales hidroelctricas, los impactos que las actividades pueden generar en el medio ambiente se presentan en las etapas de construccin y operacin de las instalaciones. Su prevencin, mitigacin y compensacin se logra con el estricto cumplimiento de las normativas ambientales establecidas para cada caso en cada pas y con el cumplimiento de los compromisos ambientales exigidos en las Resoluciones Ambientales que autorizan la construccin de cada proyecto y su posterior operacin. Las acciones emprendidas para prevenir, mitigar, y compensar los impactos obedecen, en la mayora de los casos, a la aplicacin de Planes de Manejo Ambiental aprobados por la autoridad competente.Durante la fase de construccin de una central hidroelctrica se producen impactos positivos y negativos sobre los medios fsico, biolgico y social del ambiente. Entre las principales actividades de construccin que pueden ocasionar impactos sobre estos medios destacan: Movimientos de tierra para la construccin de vas de acceso, instalaciones, campamentos temporales y otros. Remocin de la vegetacin existente para instalar de la infraestructura o previo a la inundacin para crear el embalse. Intervencin de cursos de agua, con modificacin temporal de los flujos y la calidad de las mismas. Construccin de obras permanentes como presas, edificios o estructuras de transmisin de electricidad.

Estas actividades producen las siguientes alteraciones en el medio ambiente: Modificacin temporal o permanente de los hbitats de la fauna terrestre y acutica. Contaminacin temporal del aire por aumento de las partculas en suspensin y de los gases de combustin (CO, CO2, SO2) por el movimiento de la maquinaria utilizada en la construccin. Afectacin de grupos humanos en su propiedad y en sus costumbres. Generacin de fuentes de trabajo y activacin de la economa local.Durante la operacin de las instalaciones hidroelctricas se pueden producir impactos ambientales, tales como: Modificacin de los ambientes acuticos que afectan a la fauna asociada. Variacin de la calidad del agua por sedimentacin en los embalses. Variacin de los flujos de agua que pueden ocasionar problemas de erosin de riberas.

6.2. ENERGA DE LA BIOMASA6.2.1. Cmo se puede aprovechar la biomasa?6.2.1.1. Qu es la biomasa?La energa del Sol es utilizada por las plantas para sintetizar la materia orgnica mediante el proceso de foto- sntesis. Esta materia orgnica puede ser incorporada y transformada por los animales y por el hombre. El trmino biomasa abarca un conjunto muy heterogneo y variado de materia orgnica y se emplea para denominar a una fuente de energa basada en la transformacin de la materia orgnica utilizando, normalmente, un pro-ceso de combustin.6.2.1.2. Cules son las fuentes de biomasa que se utilizan con fines energticos?Las fuentes de biomasa que se utilizan para la obtencin de energa son: Biomasa naturalFundamentalmente la lea procedente de rboles que crecen de forma espontnea (sin ser cultivados), la cual ha sido tradicionalmente utilizada por el hombre para calentarse y cocinar.

Sin embargo, no se debe hacer un aprovechamiento sin control de este tipo de biomasa ya que se podran destruir sus ecosistemas, que constituyen una reserva de incalculable valor. S se pueden, y deben, utilizar los residuos de las partes muertas, restos de podas y clareos, etc., puesto que, adems, as se evitan posibles incendios.La biomasa natural constituye la base del consumo energtico de muchos pases en vas de desarrollo, pero su sobreexplotacin est ocasionando el aumento de la desertizacin.Biomasa residualSe produce en explotaciones agrcolas, forestales o ganaderas; tambin se generan residuos orgnicos en la industria y en ncleos urbanos, denominados en este ltimo caso RSU (Residuos Slidos Urbanos).Adems de producir electricidad, que puede hacer que las instalaciones sean autosuficientes aprovechando sus propios recursos (como, por ejemplo, en granjas, serreras, industrias papeleras o depuradoras urbanas), generan un beneficio adicional, a veces ms valorado que la propia generacin de electricidad, que es el evitar la degradacin del medioambiente eliminando estos residuos.Cultivos energticosEn estos casos los terrenos y los agricultores no se de- dican a producir alimentos sino a obtener cultivos que se aprovechan energticamente. Entre otros, podemos distinguir los siguientes tipos:Cultivos tradicionales: son cultivos que normalmente se utilizan para la alimentacin. Este tipo de explotaciones tiene el inconveniente de que compiten con el uso alimentario. Cultivos no alimentarios: son cultivos que pueden plantarse en terrenos en los que es difcil cultivar productos tradicionales.

6.2.1.3. Qu son los biocombustibles?Los productos procedentes de la transformacin fsica, qumica o biolgica de las fuentes de biomasa y que se utilizan como combustibles se denominan biocombustibles. Los biocombustibles pueden ser slidos, lquidos y gaseosos.Biocombustibles slidosDentro de este grupo se encuentran principalmente los procedentes del sector agrcola y forestal, como, por ejemplo, la lea, la paja, los restos de la poda de vid, olivo y frutales, cscaras de frutos secos, huesos de aceitunas, etc. Estos biocombustibles se pueden utilizar directamente, por ejemplo, en chimeneas o en instalaciones modernas para su uso a gran escala, para lo cual se transforman en astillas, serrn o briquetas.

Biocombustibles gaseososEntre los biocombustibles gaseosos destaca el biogs.Biogs: est formado principalmente por metano y dixido de carbono, y se suele producir de forma espontnea en fondos de lagunas, presas o depuradoras (lodos de depuradora), en los que hay depsitos de materia orgnica, y tambin en los vertederos de basura, o a partir de residuos como los ganaderos. Se suele utilizar para la produccin de electricidad. Con su quema se logra un beneficio medioambiental adicional, ya que se consigue evitar que llegue a la atmsfera un gas de efecto invernadero como es el metano (CH4).Biocombustibles lquidosTambin conocidos como biocarburantes, se utilizan para sustituir el uso de combustibles derivados del petrleo en los motores. Engloban dos tipos de productos:Bioetanol y derivados: se utilizan para sustituir total o parcialmente la gasolina. Se obtienen a partir de la fermentacin de productos ricos en almidn o azcar.Biodiesel: se utiliza para sustituir total o parcialmente el gasleo (disel) de automocin. Se produce a partir de aceites vegetales, naturales o usados.La produccin a partir de aceites usados cobra gran importancia porque, a su vez, se elimina un problema medioambiental como es el tratamiento de aceites usados, que son altamente contaminantes si se vierten al entorno sin tratar. En este sentido existen varias iniciativas en marcha que recolectan, por ejemplo, el aceite usado de restaurantes.

6.2.1.4. Cules son las ventajas de utilizar la biomasa?El uso de la biomasa tiene una serie de ventajas ambientales y econmicas: Balance neutro de emisiones de CO2 (principal gas responsable del efecto invernadero). La combustin de biomasa produce CO2, pero una cantidad anloga a la que fue captada previamente por las plantas durante su fase de crecimiento, por lo que su combustin no supone un incremento neto de este gas en la atmsfera. La biomasa no contiene nada o casi nada de azufre, y por esto su combustin no contribuye a la lluvia cida. Se pueden reutilizar las cenizas de la combustin como fertilizante. Gran parte de la biomasa procede de residuos que hay que eliminar, y de ah que su aprovechamiento haga desaparecer un problema medioambiental a la vez que convierte un residuo en un recurso. Favorece el desarrollo del mundo rural y supone una oportunidad para el sector agrcola. Favorece la sustitucin parcial de los combustibles importados por otros producidos localmente, por lo que, aparte de las ventajas en generacin de riqueza (productos, empleos, etc.), supone un ahorro de divisas y un incremento del PIB (Producto Interior Bruto).En particular, en el caso de los biocarburantes, adems de las ventajas enumeradas, se producen otros beneficios medioambientales aadidos, debido a que el etanol es un producto soluble en agua y ms degradable que los hidrocarburos (combustibles derivados del petrleo). Por ello, si se produce un vertido accidental de etanol, su eliminacin podra ser cuestin de das y no de aos como en el caso de un vertido de petrleo, siendo adems mucho menos txico para los seres vivos. En el caso del biodisel, ste es 100% biodegradable en menos de 21 das.

6.3. ENERGA GEOTERMICA6.3.1. Cmo se puede aprovechar la energa geotrmica?La energa geotrmica procede de la diferencia entre la temperatura de la superficie terrestre y la de su interior, que va desde una media de 15 C en la superficie a los 6000 C que tiene el ncleo interno. Esta diferencia de temperatura provoca un flujo continuo de calor desde el interior de la Tierra hacia la superficie. La temperatura de la Tierra suele aumentar unos 3 C cada 100 metros; aunque en algunas zonas de la corteza existen anomalas geotrmicas que hacen que la temperatura aumente entre 100 C y 200 C por kilmetro, estas zonas son las que mejor se pueden aprovechar desde el punto de vista geotrmico. Las profundidades a las que se suelen situar estas explotaciones geotrmicas estn entre 300 y 2000 metros.La energa geotrmica se puede aprovechar en la actualidad de dos formas: directamente, como calor, o para la produccin de electricidad.6.3.1.1. Produccin de electricidadPara producir electricidad se aprovecha la salida del vapor de las fuentes geotrmicas, que accionan turbinas que ponen en marcha generadores elctricos. Para ello es necesario que la temperatura del agua subterrnea sea superior a 150 C; si se usa la tecnologa de ciclo binario, la temperatura puede ser de 100 C (esta tecnologa consiste bsicamente en que el agua le cede el calor a otro fluido que vaporiza a menor tempera- tura). Estos yacimientos, que se utilizan para la produccin de electricidad, son los denominados de alta temperatura.En la actualidad se estn investigando los yacimientos de roca caliente seca que, a diferencia de los dems, no tienen acufero (por ello se les inyecta un fluido). Se prev que sean muy efectivos para la produccin de electricidad.Una de las grandes ventajas de la produccin de electricidad con energa geotrmica es que no es intermitente, como ocurre con la gran mayora de las renovables, sino que la produccin es constante y previsible; por esto se puede utilizar para satisfacer la demanda elctrica base.

6.3.1.2. Produccin de calorLa produccin de calor a partir de energa geotrmica se puede obtener de dos formas distintas: Aplicaciones de baja y media temperatura: aprovechan directamente el agua subterrnea, que ha de estar entre 30 C y 150 C. Las aplicaciones ms comunes son la calefaccin de edificios, de invernaderos, del agua de piscifactoras y de piscinas, balnearios, usos industriales como el secado de tejidos, el secado de pavimentos y para evitar la formacin de hielo en pavimentos (con tuberas enterradas a ras del suelo por las que circula el agua de los yacimientos). Aplicaciones de muy baja temperatura: utilizan una bomba de calor geotrmica (pueden aprovechar aguas de 15 C). En la Unin Europea hay instaladas unas 356 000 bombas de calor geotrmicas para su uso en calefaccin o aire acondicionado.En cualquiera de los dos casos, el fluido geotrmico, una vez explotado, se devuelve al acufero para mantener el equilibrio del terreno.

6.3.2. Aspectos Ambientales En cuanto a la contaminacin atmosfrica que la generacin geotermoelctrica pueda producir, es importante tener en cuenta que sta no emite xidos de nitrgeno (NOx), ni xidos de azufre (SOx), como ocurre en las plantas de combustin.Las emisiones geotrmicas slo contienen gases de CO2, aunque muy inferiores comparadas a las de una central trmica, que utilice como combustible gas natural, petrleo o carbn.Por otro lado, las pequeas cantidades de gas sulfhdrico (H2S) que emite una centralgeotrmica se controlan con eficacia mediante una adecuada dispersin local y realizando mediciones continuas para mantenerse dentro de los lmites permisibles. En ningn caso se genera lluvia cida, ya que sta proviene del SO2 y el agua.Para la contaminacin acstica se utilizan silenciadores que abaten el ruido hasta niveles aceptables, adems de cumplir una doble funcin al eliminar el salpicado de salmuera.

En cuanto al agua separada (salmuera), si se realiza la reinyeccin de sta al propioyacimiento en forma adecuada, se eliminan los riesgos de contaminacin del suelo, acuferos superficiales y cursos de agua. As, una central geotermoelctrica bien manejada no contamina ni es peligrosa para su entorno. Sin perjuicio de lo anterior, es conveniente tener presente los siguientes aspectos: La utilizacin del suelo, ya que se requieren grandes extensiones y de una considerable infraestructura. El manejo del suelo, relac ionado con su estabilidad y la influencia sobre las formaciones geolgicas profundas. Entre los impactos negativos podran estar la erosin,el hundimiento del terreno y la induccin de actividad ssmica. El ruido, en espec ial en l a et apa de perforacin de los pozos. Posible contaminacin del aire, debido a flujos de gases contaminantes y no controlados en las distintas etapas del proceso de explotacin. Posible contaminacin de las aguas, debido a los procesos trmicos durante la explotacin de la planta. Alteracin de ecosistemas, debido a un mal manejo del recurso.

6.4. ENERGIA DEL MAR6.4.1. Cmo se puede aprovechar la energa del mar?El mar es un almacn enorme de energa. En la actualidad esta energa se puede utilizar aprovechando las mareas, las corrientes ocenicas, las olas, el gradiente trmico de los ocanos o la biomasa marina (con la obtencin de gases combustibles a partir de ciertas algas marinas).En general, estas diferentes tcnicas de aprovechamiento de la energa del mar se encuentran en fase precomercial o de I+D (Investigacin y Desarrollo). Entre sus desventajas habra que considerar los even- tuales impactos en el medio marino o costero.6.4.1.1. Las mareasLas mareas son debidas a las acciones gravitatorias de la Luna y el Sol. La energa maremotriz utiliza la diferencia entre las mareas para generar electricidad. Para un aprovechamiento rentable es necesario que la diferencia entre marea alta y baja sea, al menos, de 5 metros. Por lo tanto, a priori, se descarta su utilizacin en Canarias. Se estima que, en todo el planeta, slo se localizaran 40 ubicaciones para su explotacin rentable, con un potencial total de unos 15 000 MW (algo menos del 0,01% del consumo mundial de electricidad).El principio de funcionamiento ms extendido se basa en construir diques capaces de contener un gran volumen de agua, donde se instalan unas compuertas que retengan el agua durante la su- bida de la marea. Una vez que la marea baja, las compuertas se abren dando paso a un salto de agua que hace girar una turbina que, a su vez, pone en marcha un generador elctrico.

6.4.1.1. Energia de las olasEl viento soplando sobre la superficie del mar puede producir olas de ms de 20 metros de altura. El oleaje es otra fuente de energa renovable que alberga un gran potencial generador de energa. La energa cintica contenida en el movimiento de las olas puede transformarse en electricidad de distintas formas. El Consejo Mundial de la Energa (WEC) ha estimado la potencia mundial de este recurso en unos 2000 GW. La mayor parte de esta energa se concentra en los ocanos Atlntico y Pacfico.

En contraste con otros tipos de energas renovables existe un nmero elevado de diseos para la conversin de la energa del oleaje. As, por ejemplo, las oscilaciones en la altura del agua pueden hacer subir o bajar un pistn dentro de un cilindro, moviendo de esta forma un generador elctrico.

6.4.1.3. El gradiente trmicoEl gradiente trmico se produce por la diferencia de temperatura entre la superficie marina (20 C o ms) y la del fondo (puede oscilar entre 0 y 7 C), aunque estas diferencias son mayores en algunas zonas del planeta como el ecuador. Para que la generacin de electricidad sea rentable se necesita que la diferencia de temperatura sea de, al menos, 20 C entre la superficie y la capa situada a 100 metros de profundidad, lo que sucede en los mares tropicales y subtropicales.6.4.1.4. Las corrientes marinasLas corrientes marinas se producen principalmente por la accin del viento. Estas corrientes se pueden aprovechar utilizando turbinas de baja presin.

CAPITULO VIICONCLUSIONES Las llamadas energas renovables son una gran alternativa para ser utilizada para abastecernos de la tan preciada energa elctrica, y existen como una formas de tambin ayudar al el ecosistema de nuestro planeta por ser formas limpias de obtener la energa elctrica. Le energa elica es una fuente inagotables de producir corriente elctrica ya que el viento es un recurso que no se terminara, y al utilizar su fuerza para hacer girar las aspas de los generadores transforman la energa cintica en energa elctrica. Debemos de utilizar los recursos que tenemos en nuestro pas para producir energa elctrica los diferentes estudios realizados en nuestro pas demuestran que tenemos excelentes condiciones para explotar el recurso del viento para poder crear energa elctrica por medio de sistemas elicos. Tenemos que promover la implementacin de los sistemas que sea una forma de beneficiarnos a nosotros mismos y a nuestro planeta y los sistemas de las energas renovables son de gran ayuda para ello. Con la energa geotrmica, la biomasa aunque su desarrollo est un poco a paso lento, se dice que tambin llegarn a ser fuentes importantes de energa porque la forma de obtencin es muy buena, la biomasa utiliza los desechos para transformarlos en biocombustibles, que a su vez ayudan a proteger al planeta eliminando los desechos en tanto que sustituye la utilizacin de otro tipo de combustible contaminante.

GLOSARIO

BiocombustibleCombustible slido, lquido o gaseoso obtenido a partir de la transformacin fisicoqumica de la biomasa en presencia de un catalizador. Son biocombustibles el biodiesel y el bioetanol, metanol generados a par t ir de cultivos oleaginosos como la soya, el raps, la caa de azcar, entre otros, as como tambin el biogs generado a partir de la fermentacin de materia orgnica.BiodieselCombustible para maquinarias y vehculos, producido a travs de la transformacin fisicoqumica (esterificacin) de las semillas de cultivos oleaginosos tales como la soya, raps y girasol, entre otros. Tambin es posible obtener biodiesel a partir de otras fuentes como los aceites domsticos usados.BiogsProducto de la descomposicin anaerobia de compuestos orgnicos por la accin de diversas bacterias. Es un gas combustible que se puede generar en condiciones anaerbicas controladas, mediante la accin de las bacterias metanognicas que descomponen la materia orgnica en ausencia de oxgeno. Producto de este proceso se genera biogs, el que est compuesto principalmente por metano, dixido de carbono, nitrgeno y cido sulfhdrico. En la actualidad existen sistemas de aprovechamiento de biogs en vertederos o rellenos sanitarios y en el proceso de digestin de lodos en las plantas de depuracin de aguas residuales.BiomasaEl conjunto de materia orgnica renovable de origen vegetal, animal o procedente de la transformacin natural o artificial de la misma. La energa de la biomasa corresponde entonces a toda aquella energa que puede obtenerse de ella, bien sea a travs de su quema directa (por ejemplo en procesos de cogeneracin) o su procesamiento para conseguir otro tipo de combustible (biogs, biodiesel, bioetanol). En consecuencia, la biomasa comprende cultivos energticos, residuos forestales, agrcolas y ganaderos, lodos de depuracin de aguas residuales, emisiones de biogs de vertederos controlados y la transformacin qumica o biolgica de determinadas especies vegetales o de los aceites domsticos usados, en biocombustibles (metanol y etanol) como sustitutos o complementos del gasleo y de la gasolina.

Cambio climticoLa Convencin Marco de las Naciones Unidas lo define como un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana, que altera la composicin de la atmsfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante perodos de tiempo comparables. Estas alteraciones se manifiestan en el aumento de la temperatura de la atmsfera, perodos de sequa y lluvias prolongados, derretimiento de hielos polares, aumento en el nivel de los ocanos, tormentas e inundaciones, entre otros.Ciclo combinadoSistema de generacin de energa elctrica que incluye una o ms turbinas a gas y una unidad de vapor, de manera que los gases de escape de las turbinas a gas son conducidos a calderas recuperadoras, a fin de utilizar su calor produciendo energa elctrica en la unidad de vapor.Energa elicaEnerga obtenida de los desplazamientos del aire ocasionado por el desigual calentamiento de la superficie terrestre. Es considerada una forma indirecta de energa solar. Entre el 1 y 2% de la energa proveniente del sol se convierte en viento. La energa cintica del viento puede transformarse en energa mecnica, la cual a su vez se transforma en energa elctrica al acoplar un generador.Energa geotrmicaEnerga proveniente de las reacciones naturales que suceden en el interior de la tierra y que se transmiten por conduccin trmica hacia la superficie de la tierra. Esta energa se puede poner de manifiesto de forma violenta a travs de fenmenos como el vulcanismo o los terremotos, y en sus fases pstumas: giseres, fumarolas y aguas termales. La energa geotrmica es en realidad un recurso parcialmente renovable, pero de alta disponibilidad, sobre todo en regiones volcnicas.Energa mareomotrizEnerga obtenida a travs de turbinas que aprovechan las variaciones del nivel de las mareas. Al igual que la energa elica, es una forma indirecta de la energa solar.Energa minihidrulicaLa Comisin Nacional de Energa la define como aquella energa generada por centrales hidroelctricas con potencia instalada entre 100 kW y 1 MW. La Unin Europea, utiliza esta denominacin para las pequeas unidades hidroelctricas, normalmente de potencia inferior a 10 MW.

Energa solar activaEnerga solar obtenida a travs de algn medio mecnico, denominados por lo general colectores solares. Esta puede ser de baja, media y alta temperatura, segn el ndice de concentracin. Los colectores solares trmicos utilizados para proporcionar agua caliente sanitaria en viviendas son de baja temperatura. Suelen ser colectores planos vidriados y tambin se utilizan en el calentamiento de viviendas, en calefacciones o en usos industriales y agropecuarios. La solar de alta temperatura es la que se emplea en las centrales que concentran muchos rayos solares para alcanzar temperaturas por sobre los 700C. Se utilizan para la produccin de electricidad.Energa solar fotovoltaicaEs la energa que transforma la radiacin solar en electricidad a travs de un proceso de liberacin de electrones de una celda fotovoltaica (generalmente una placa de silicio), provocada por la incidencia de los rayos solares sobre el panel fotovoltaico. Los paneles fotovoltaicos, que constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan para la produccin de electricidad y constituyen una adecuada solucin para el abastecimiento elctrico en las reas rurales que cuentan con un recurso solar abundante. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede utilizarse en forma directa, o bien ser almacenada en bateras para utilizarla durante la noche.Energa solar pasivaEnerga solar que se obtiene sin la mediacin de elementos mecnicos como colectores o paneles fotovoltaicos. Es la forma ms antigua de aprovechamiento de la energa solar, empleada para el calentamiento de las viviendas, pasando por aplicaciones ms industriales como la obtencin de la sal (evaporacin de aguas en las salinas), fabricacin de adobes (secado del barro moldeado) y otras. Su uso est directamente relacionado con criterios arquitectnicos que buscan aumentar la eficiencia energtica, considerando la conservacin y uso racional de la energa. Principalmente se aplican tcnicas constructivas o tecnologas en los materiales y aspectos arquitectnicos o de diseo para evitar gastos innecesarios de energa para iluminacin, refrigeracin o calefaccin de edificaciones.Energa solar trmicaEs aquella energa que proviene del aprovechamiento directo de la radiacin del sol para la obtencin y uso del calor mediante colectores trmicos por los que fluye aire, agua u otro fluido. El calor recogido a travs de estos colectores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades, como por ejemplo, la obtencin de agua caliente para consumo domstico o industrial, o bien para fines de calefaccin, aplicaciones agrcolas, entre otras.Energas RenovablesCorresponden a las fuentes energticas que no se consumen ni se agotan en una escala de tiempo humana. Entre estas fuentes de energas estn: la hidrulica, la solar, la elica y la de los ocanos. Adems, dependiendo de su forma de explotacin, tambin pueden ser catalogadas como renovables la energa proveniente de la biomasa y la energa geotrmica.

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