jueves, 12 de marzo de 2009

Central Geotérmica








¿Que son las centrales geotermicas?

La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc


Tipos de fuentes geotérmicas

Se obtiene energía geotérmica por extracción del calor interno de la Tierra. En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas basales o dentro de rocas sedimentarios. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor (flashing). El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable. Un ejemplo, en Inglaterra, fue el "Proyecto de Piedras Calientes HDR" (sigla en inglés: HDR, Hot Dry Rocks), abandonado después de comprobar su inviabilidad económica en 1989. Los programas HDR se están desarrollando en Australia, Francia, Suiza, Alemania. Los recursos de magma (rocas fundidas) ofrecen energía geotérmica de altísima temperatura, pero con la tecnología existente no se pueden aprovechar económicamente esas fuentes.
En la mayoría de los casos la explotación debe hacerse con dos pozos (o un número par de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a reinyectar en el acuífero, tras haber enfriado el caudal obtenido. Las ventajas de este sistema son múltiples:
Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento térmico, puesto que el agua reinyectada contiene todavía una importante cantidad de energía térmica.
Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene.
Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan al circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita contaminaciones.

Ventajas

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

Inconvenientes

En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
En ciertos casos, emisión de
CO2, con aumento de efecto invernadero; es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico
, amoniaco, etc.
Contaminación térmica.
Deterioro del paisaje.
No se puede transportar (como energía primaria
).
No está disponible más que en determinados lugares.

Usos

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


Esquema de funcionamiento












Impacto ambiental

La energía geotérmica es un recurso abundante en bastantes países en
vías de desarrollo, y de hecho la única energía autóctona significativa que puede explotarse.
El aprovechamiento de depósitos termales con temperaturas poco elevadas, también es viable, como han mostrado los desarrollos técnicos en Francia relativos a distribución de calor procedente de tales depósitos.Es posible que en las próximas décadas se alcance un tope en la proliferación del uso de la energía geotérmica, ya que dicho uso se halla condicionado a los depósitos termales que existan en la Tierra. Según estimaciones del Instituto Geotérmico de Nueva Zelanda, la cantidad por localizar puede superar entre tres y diez veces a la de los conocidos. Una vez se hayan puesto en marcha centrales en todos esos emplazamientos, las posibilidades de la energía geotérmica habrán llegado al límite, exceptuando los desarrollos futuros a largo plazo, que podrían ir por la vía de excavar pozos a muchos kilómetros de profundidad, buscando el calor irradiado por el núcleo del planeta, y en definitiva, provocar la creación de géisers e incluso volcanes por métodos artificiales, algo sumamente arriesgado pero al mismo tiempo fascinante.


Producción

Entre 250 kW. en la antigua central de Laradrello y 1792 kW en la central más grande del mundo en Géisers (California)
La generación de electricidad en Wairakei se realiza en dos estaciones. La A contiene la sala de control de ambas y varias turbinas a 3.000 r.p.m. que permiten producir a los generadores una potencia de 67,2 MW. En la B se encuentran tres turbogeneradores a 1.500 r.p.m., con una salida de 30 Mega Vatios cada uno.

Centrales geotérmicas en Perú

Según la Organización Latinoamericana de Energía en el Perú hay 156 zonas geotérmicas identificadas y se ha reconocido más de doscientas vertientes de agua caliente, así como fumarolas y algunos geysers.
Situación actual:
Aspectos legales: el marco regulatorio existe, ya que en 1997 se dictó la Ley Nº 26848, Ley Orgánica de Recursos Geotérmicos y su reglamento fue promulgado en diciembre del 2006 (D.S. No. Nº 072-2006-EM).

Central Maremotriz





¿Qué son las centrales maremotrizes?

La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje i ese movimiento convertirlo en energia electrica la cual mas tarde llega a nuestras casas en forma de energia luminica la mayor parte de las veces.
Mediante su acoplamiento a un alternador
se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable. Es un tipo de energía renovable limpia.

Cualidad principal


La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable
, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía.

Formas de extracción de la energía


Otras formas de extraer energía del mar son: las olas
, la energía undimotriz; de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmica oceánico; de la salinidad; de las corrientes submarinas o la eólica marina.

¿Cómo funcionan estas centrales?

Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abren y el agua ingresa en el embalse.
Al llegar el nivel del agua del embalse a su punto máximo se cierran las compuertas.
Durante la bajamar el nivel del mar desciende por debajo del nivel del embalse.
Cuando la diferencia entre el nivel del embalse y del mar alcanza su máxima amplitud, se abren las compuertas dejando pasar el agua por las turbinas.


Esquema de funcionamiento


















Imacto ambiental que producen estas centrales

A pesar de llamarse "Tierra", nuestro planeta está cubierto por un 75 por ciento de agua. Las mareas están causadas por el juego de atracciones gravitacionales entre la Tierra, la Luna y el Sol, mientras que las olas se originan por la fuerza del viento. Para extraer energía del mar existen diferentes procedimientos. Además de la energía de las olas y de las mareas, que son las principales, también se puede aprovechar la energía térmica oceánica y la energía de las corrientes, que cuentan con desarrollos tecnológicos para su aprovechamiento en diferentes grados de madurez.


Centrales maremotrizes que hay en el mundo





jueves, 5 de marzo de 2009

Centrales fotovoltáicas






¿Qué es una central fotovoltáica?


La energía solar fotovoltaica es una forma de obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos.
Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.



Como funcionan las centrales fotovoltáicas

Las centrales fotovoltaicas producen electricidad sin necesidad de turbinas ni generadores, utilizando la propiedad que tienen ciertos materiales de generar una corriente de electrones cuando incide sobre ellos una corriente de fotones.

La clave del funcionamiento de las células fotovoltaicas está en la disposición en forma de sandwich de materiales dopados de diferente forma, de manera que unos tengan exceso de electrones y otros, por el contrario, "huecos" con déficit de electrones.

Los fotones de la luz solar portan una energía que arranca los electrones sobrantes de una capa y los hace moverse en dirección a los "huecos" de la otra capa. El resultado es la creación de flujo de electrones excitados, y por lo tanto, un voltaje eléctrico.

Este voltaje conseguido es muy pequeño: por ejemplo, una iluminación con una potencia de 1 kW por metro cuadrado genera apenas un voltaje de 0,5 voltios.

La solución consiste en conectar en serie gran número de células: en el ejemplo anterior, conectando 36 células obtendremos una tensión de 18 voltios. Conectando gran número de células, podremos alcanzar el voltaje que deseemos.

En la práctica, muchas instalaciones fotovoltaicas son pequeñas y se usan para propósitos específicos: por ejemplo, para apoyar el suministro eléctrico de una casa, o para señalizaciones de carretera. Pero también existen algunas grandes instalaciones más o menos experimentales. En España, la central fotovoltaica de Toledo tiene una potencia de 1 MW: 1000 veces menos que una gran central térmica, pero es una muestra de cómo está avanzando el uso de la energía fotovoltaica comercial.Numerosos laboratorios en todo el mundo trabajan para conseguir células capaces de convertir la luz del sol en electricidad con el mayor rendimiento posible.

A medida que el rendimiento aumenta y la fabricación de las células se abarata, la electricidad fotovoltaica se hará cada vez más competitiva en comparación con las otras maneras de producir electricidad.



Esquema de funcionamiento


















Centrales en España


Galicia (522,8)
Asturias (348,4)
País Vasco (2356,8)
Cantabria (68,4)
Navarra (5368,4)
Cataluña (4506,2)
La Rioja (152,3)
Aragón (491,4)
Castilla y León (2817,4)
Madrid (2292,7)
Castilla la Mancha (1778,7)
C.Valenciana (2791,6)
Extremadura (543)
Andalucía (7670,2)
Murcia ( 1097,2)
Canarias (1191,5)
baleares (1326,1)

Impacto ambiental de estas centrales
Fase de construcción
-Ocupación de suelo permanente (suelo, vegetación, fauna, usos, paisaje, patrimonio)
-Ocupación de suelo temporal (idem)
-Cambios en la topografia del terreno (geología, riesgos erosivos, paisaje, patrimonio)
-Emisión de contaminantes (calidad atmosférica, suelo, usos, hidrologia)
-Emisión de sólidos (calidad atmosférica, paisaje, hidrología)
-Compactación y erosión del suelo (erosión, usos, cubierta vegetal)
-Emisión de ruidos (fauna, medio social, paisaje)
-Introducción de elemenyos ajenos al entorno (medio social, paisaje)
-Molestias generales en obras (fauna, medio social, paisaje)
-Aumento del riesgo de incendios (prácticamente todos)
Problema
-Instalación de las plantas en suelo no urbanizable
Principales impactos
-Eliminación de la cubierta vegetal
-Pérdida de hábitats para la fauna
-Erosión
-Impacto paisajístico
Como prevenir el impacto ambiental
Priorizar instalaciones en suelo urbano o urbanizable, con mínimo impacto y mínimos requerimientos medioambientales
Potencia y/o superficie mínimas
En suelo no urbanizable:
- Sin cobertura vegetal arbórea
- Fuera de Espacios Naturales Protegidos ( excepto autorizables)
- Sin afectar a vegetación cataogada por la Directiva Hábitats, ni florar o fauna catalogafa
- Sin afectar a suelos de alta productividad agícola o ganadera
- Sin afectar a valores culturales o patrimoniales ni infraestructuras de interés general
- Con mínimo impacto pasajístico

Centrales termicas de biomasa



Introducción


La energía de la biomasa se obtiene a partir de la vegetación.Se aprovecha la biomasa mediante procesos físicos y químicos naturales (descomposición, fermentación...), que dan lugar a combustibles como el carbón vegetal, el alcohol o el biogas.Para producir el vapor de agua se quema el combustible proveniente de la biomasa, moviendo la turvina que está conectada a un generador que produce electricidad.Estas centrales utilizan recursos renovables, es decir las cosas que se regeneran otra vez en la tierra en un corto periodo de tiempo.



¿Qué es la biomasa?

Es el resultado de proceso de trnsformación que sufre la materia organica de origen animal o vegetal. Por medio de este proceso, que puede hacerse en forma natural o artificial, se generan subprosuctos que no tienen valor para la cadena nutritiva ono sirven para la fabricacion de productos de mercado, pero pueden utilizarse como combustible.

Desechos

Los desechos producidos por las actividades rurales, industriales o urbanas pueden ser aprovechados para generar energía.

Residuos agrícolas y forestales, cultvos energéticos

Residuos animales

Residuos d industrias agrícolas y forestales

Residuos sólidos urbanos, Aguas residuales.

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todo esto se combierte en biomasa.


Tipos de biomasa

Biomasa natural: producida por la naturaleza sin intervención humana ( podas naturales )

Biomasa Seca: subproductos solidos no utilizados en actividades agrícolas, forestales ni industrias agroalimentarias o madereras ( cáscara de almenrea )

Biomasa residual: vertidos biodegradables ( aguas residuales )

Cultivos energéticos: cultivos cuya finalidad es producir biomasa transformable en combustible ( cardo, girasol )

Blocarburantes: tienen su origen nel reciclado de aceites y tambien enla transformación del trigo.



Valor energético de la biomasa

Tomando como media el valor energético de la biomasa, se podría establecer, en forma aproximada, que un kilogramo de gasolina equivale a tres de biomasa.

tres kilogramos de biomasa = un kilogramo de gasolina.


Ventajas e inconvenientes

ventajas:

- no emiten gases que provocan el efecto invernadero

- Tiene contenidos de azufre prácticamente nulos por lo que la emisión de dióxido de azufre es mínima. El dióio de azufre, junto con los óxidos de nirógeno, son causantes de la lluvia ácida.

- El uso de la biomasa como biocarburante en mtores de combustión intema resuce el emple de los motores alimentados por combustibles fósiles que provocan altos índices de contaminación.


inconvenientes:


- El rendimieno de las calderas de biomasa es inferior al de las que usan combustible fósil.

- Se necesita mayor cantidad de biomasa para conseguir la misma cantidad de energía con otras fuentes.

- Los canales de distribución de la biomasa están menos desarrollados que los de combustibles fósiles.


Reduccion del impacto ambiental


Reducción de emisiones:

- mezclas de combustibles

- incrementar el uso del gas

- tratamiento previo del carbón ( lavado, desulfuración, pulverización, gasificación, licuefacción, combustión limpia.. )

- modificanción de quemadores (NOx)


Tratamiento de emisiones:


- Separadres mecánicos

.ciclones

.precipitadores electrostáticos

.electrfiltros

.desulfuración de gases



Reducción de emisiones SO2


-Precombustión

.selección y mezcla de combustibles

.Gasificación



-Durante la combustión

.inyección de fijadores de azufre

.combustión limpia

-lecho fluidificado atmosférico

-lecho fluidificado presurizado


Reducción de emisiones NOx

- Quemadores de bajos óxidos de nitrófeno

- Reducción de los NOx de los gases de combustión con amoniaco en presencia de un catalizador.



Esquema de funcionamiento














Centrales termicas de biomasa en España




- Aguayo
- Estany, Gento-Sallente
- Mequinenza
- Villarino
- Saucelle
- Aldeadvilla
- J.M de Oriol
- Cedillo
- Cortes- la Muela
- Tajo de la encantada