Transcript Energias - Colegio Miguel de Cervantes, Punta Arenas.

ENERGÍAS
Los generadores eléctricos
• Un generador es una máquina que transforma
energía mecánica en energía eléctrica. Lo
consigue gracias a la interacción de los dos
elementos principales que lo componen: la
parte móvil llamada rotor y la parte estática,
el estator. Cuando un generador está en
funcionamiento, uno de los dos genera un
flujo magnético (actúa como inductor) para
que el otro lo transforme en electricidad
(actúa como inducido).
Los generadores se diferencian según el tipo de corriente
que producen. Así, tenemos:
• Los alternadores. Generan electricidad en corriente
alterna. El elemento inductor es el rotor y el inducido el
estator.
• Las dínamos. Generan electricidad en corriente
continua. El elemento inductor es el estator y el inducido
el rotor.
Turbinas
Turbina hidráulica
Turbina mareomotriz
Turbina que funciona con combustible fósil
Celdas fotovoltaicas
Luz + silicio + conductores = corriente electrica
UTILIZACIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA
• A través de su historia, el ser humano ha
ido creciendo en dependencia
energética. Hoy en día es inimaginable
la vida sin provisión de energía.
Iluminación, calefacción, refrigeración,
cocción de alimentos, transporte,
comunicación, cada pequeña parte de
nuestro mundo cotidiano esta ligado a la
energía.
UTILIZACIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA
• La industrialización, desde sus orígenes, dependió
estrechamente de los llamados combustibles fósiles,
principalmente el carbón y luego el petróleo. Todavía
hoy, aproximadamente el 90% del abastecimiento
mundial de energía sigue basándose en esta fuente no
renovable.
• Pero estos recursos se están agotando: se cree, por
ejemplo, que las reservas de petróleo comenzarán a
desaparecer en unos cincuenta años. Por otro lado,
estas fuentes de energía son fuertemente cuestionadas
por su responsabilidad en el llamado calentamiento
global y en el deterioro del ambiente.
Fuentes de Energía
Convencionales o no renovables
(Las que más se utilizan)
• Energías no renovables son aquellas
fuentes de energía que tienen un carácter
limitado en el tiempo y cuyo consumo
implica su desaparición en la naturaleza
sin posibilidad de renovación. Suponen
en torno al 80 % de la energía mundial y
sobre las mismas se ha construido el
inseguro modelo energético actual.
Los impactos medioambientales
del uso de energías no renovables
Algunos estudios demuestran que el impacto
medioambiental de las energías no renovables
frente a las renovables es hasta 30 veces
superior. A continuación enumeramos algunos
de los efectos negativos más relevantes:
• La lluvia ácida: con contenido de ácido
sulfúrico que puede afectar irreversiblemente a
los ecosistemas.
• Efecto invernadero: calentamiento del planeta y
consecuencia del cambio climático.
• Vertidos contaminantes: en zonas de producción,
principalmente producidos por los combustibles fósiles.
• Residuos radiactivos peligrosos: generados en el
proceso de fisión nuclear.
• Accidentes y escapes: tanto en la producción como en el
transporte.
Las alteraciones que producen este tipo de energías en
el entorno son en general irreversibles y con
consecuencias nefastas tanto a nivel local como global.
CLASIFICACION
Las energías no renovables pueden ser
agrupadas en dos grandes grupos:
• Combustibles Fósiles: recursos generados en el
pasado a través de procesos geobiológicos y
como consecuencia limitados. Representan el
75% de las energías de carácter no renovable y
son los siguientes: carbón, petróleo, gas natural.
• Energía Nuclear: producida en las centrales
nucleares a partir del Uranio, mineral radiactivo
limitado y escaso, es la fuente no renovable que
genera un mayor rechazo social a pesar de que
su consumo es uno de los menos
representativos, sólo un 5% de las fuentes no
renovables. La energía eléctrica se obtiene
mediante fisión nuclear cuya mayor
problemática se plantea en relación a la
generación y gestión de los residuos radiactivos
y a la dificultad social de localización de las
centrales nucleares por su elevado riesgo.
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
• Día a día, a medida que el costo de la
energía convencional se incrementa y
los yacimientos se agotan, las ENERGÍAS
ALTERNATIVAS van ganando espacio, y
se convierten en ventajosa realidad.
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
• Cuando hablamos de energías
alternativas nos referimos a
aquellas que a diferencia de las
energías convencionales usan como
fuente de generación recursos
renovables y poseen una fuente
prácticamente inagotable en
relación al tiempo de vida del
hombre en el planeta.
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
• El viento, el Sol, los cursos de agua,
la descomposición de la materia
orgánica, el movimiento de las olas
en la superficie del mar y océanos,
el calor interior de la tierra son
fuentes de energías alternativas.
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
Sus características principales son:
• Son limpias no generan residuos de difícil
eliminación.
• Su impacto ambiental es reducido. No
producen emisiones de CO2 y otros gases
contaminantes a la atmósfera.
• Se producen de forma continua por lo que
son ilimitadas.
• Evitan la dependencia exterior, son
autóctonas.
• Son complementarias.
• Equilibran desajustes interterritoriales.
• Impulsan las economías locales con la
creación de cinco veces más puestos de
trabajo que las convencionales.
• Son alternativa viable a las energías
convencionales.
ENERGÍA MAREOMOTRIZ
La atracción del
Sol y la Luna
que origina las
mareas y olas
puede ser
aprovechada
para generar
electricidad.
Aplicaciones
ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Se han realizado para
ello proyectos que
contemplan la
instalación de grandes
compuertas y turbinas
en regiones de mareas
muy vivas y que se
situarían en lugares
confinados como una
bahía o similares.
ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Aplicaciones
En Francia, en el estuario del río
Rance, se instaló una central
eléctrica mareomotriz, la que
funcionó durante varias décadas,
produciendo electricidad para
cubrir las necesidades de una
ciudad como Rennes (el 3% de las
necesidades de Bretaña). El costo
del kwh resultó similar o más
barato que el de una central
eléctrica convencional, sin el costo
de emisiones de gases de efecto
invernadero a la atmósfera ni
consumo de combustibles fósiles
ni los riesgos de las centrales
nucleares.
ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Aplicaciones
Central de Rance, Francia.
ENERGÍA EÓLICA
La energía cinética
del aire en
movimiento se
utiliza para mover
las aspas de un
molino cuya
tracción hace
mover un
generador de
corriente
eléctrica.
ENERGÍA EÓLICA
Los llamados parques
eólicos consisten en
una serie de grandes
molinos de aspas
alargadas que se
sitúan en regiones
donde los vientos sean
mas o menos
constantes y de una
determinada fuerza.
ENERGÍA
EÓLICA
• Actualmente la capacidad total
instalada del país alcanza los
200 MW. Para cumplir con la
meta del 15% Chile debiera
producir hoy un total de 1.356
MW, unos 74 Parques Eólicos
tipo Canela (ver más adelante).
• Sin embargo la explotación de
la energía eólica trae el
inconveniente de la superficie
ocupada, niveles de ruido y de
contaminación visual que
produce en el paisaje. Es así
como los proyectos de
vanguardia de hoy no se están
construyendo en tierra firme
sino en el océano.
INCONVENIENTES
ENERGÍA
EÓLICA
•
APLICACIONES EN
EL MUNDO
La mayor granja eólica construida corresponde a la Horns Rey, en
Dinamarca, la cual aporta un total de 160 MW de energía. Ubicada a
20 kms de la costa cuenta con 80 torres de 110 mts de altura siendo,
junto a otras granjas aerogeneradores, la fuente del 50% del
consumo eléctrico residencial danés.
• Cerca de allí, un proyecto
inglés busca abastecer al
15% de su población a
través del viento con la
instalación de 3.000
aerogeneradores en el mar,
en lo que se convertiría en
el mayor parque eólico del
mundo. Con esto se evitaría
la emisión de 2.3 millones
de toneladas de carbono a
la atmósfera cada año. Se
especula que podría estar
operativa para el 2018.
ENERGÍA
EÓLICA
APLICACIONES EN
EL MUNDO
• Otras experiencias europeas
hablan muy bien de los parques
eólicos: el año 2005 España y
Alemania –los dos países en el
mundo con mayor potencia
eólica instalada- produjeron
más electricidad desde sus
aerogeneradores que desde las
plantas hidroeléctricas,
constituyéndose -en el caso
español- de una de las fuentes
energéticas más importantes,
con una participación media
anual del 10% y una capacidad
instalada mayor al de sus
plantas nucleares.
ENERGÍA
EÓLICA
Parque eólico español
APLICACIONES EN
EL MUNDO
ENERGÍA GEOTÉRMICA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Parte del calor interno
de la Tierra (5.000ºC)
llega a la corteza
terrestre. En algunas
zonas del planeta, cerca
de la superficie, las
aguas subterráneas
pueden alcanzar
temperaturas de
ebullición, y, por tanto,
servir para accionar
turbinas eléctricas o
para calentar.
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Para aprovechar
este fenómeno se
inyecta agua hasta
una cierta
profundidad, donde
se calienta y
asciende. Con
intercambiador de
calor, este aumento
de la temperatura
puede convertirse
en energía eléctrica.
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Japón está situado en una
de las zonas más
volcánicas del planeta. La
generación de electricidad
geotermal se produce en
18 lugares diferentes del
país, utilizando el vapor de
las fuentes termales. La
foto muestra la Central de
Energía Geotérmica de
Matsukawa, la primera de
este tipo de plantas en
Japón y la cuarta del
mundo. Fue inaugurada en
1966.
APLICACIONES EN
EL MUNDO
Central geotérmica en Matsukawa, Japón.
ENERGÍA GEOTÉRMICA
• Calentamiento de
invernaderos de frutas y
hortalizas
• Las fuentes termales se
utilizan para calentar
invernaderos de diferentes
tipos de frutas y hortalizas.
En el Balneario de Atagawa,
en la Península de Izu, el
Atagawa Tropical &
Alligator Garden cultiva
plantas tropicales como el
plátano y la bungavilla.
También cuenta con
cocodrilos y tortugas
elefante.
OTRAS APLICACIONES
ENERGÍA GEOTÉRMICA
•
Granjas de suppon
•
La carne de suppon, una especie
de tortuga fluvial, es
considerada una delicia y tiene
un alto valor nutritivo. Las
tortugas se crían en los
estanques de aguas termales.
Debido a la temperatura de las
aguas, no hibernan durante el
invierno, haciendo posible su
maduración en la mitad del
tiempo que las normales. Son
suficientemente grandes como
para venderlas en el mercado a
los 2 o 3 años de edad.
OTRAS APLICACIONES
ENERGÍA GEOTÉRMICA
• Cristales de agua
mineralizada yu-no-hana
Yu-no-hana son cristales
de polvo de mineral que se
encuentra en las aguas
termales. Poseen
propiedades medicinales
beneficiosas y constituyen
un recuerdo típico de las
zonas termales. Para
usarlos, disuelva una o dos
cucharadas de cristales en
su bañera.
OTRAS APLICACIONES
ENERGÍA SOLAR
La energía solar es
el origen de la
mayoría de
fuentes de energía
renovables, tanto
de la energía
eólica, la
hidroeléctrica y la
de las olas y
corrientes
marinas.
ENERGÍA SOLAR
APLICACIONES
La energía solar se
aprovecha en la
actualidad mediante
células que la
transforman en
electricidad. Se
fabrican con silicio y
se utilizan ya, además
de en las naves y
estaciones espaciales,
en aplicaciones
domésticas.
ENERGÍA SOLAR
Panel solar
de uso
casero, una
buena
alternativa
frente a
situaciones
de crisis
energéticas
APLICACIONES
DOMÉSTICAS
ENERGÍA SOLAR
APLICACIONES
DOMÉSTICAS
ENERGÍA SOLAR
Parque
solar
BIODIESEL
El biodiesel es una
energía renovable y un
combustible
limpio
obtenido
de
grasas
animales
y
aceites
vegetales. Se le considera
un perfecto sustitutivo
del clásico diesel de
automoción.
APLICACIONES EN
EL MUNDO
BIODIESEL
Se está construyendo la
primera planta de
fabricación industrial de
biodiesel en la
Comunidad Autónoma de
Madrid, con una
producción estimada de
50.000 toneladas de
biodiesel al año, (más de
55 millones de litros) a
Planta de producción industrial de
partir de todo tipo de
biodiesel en la Comunidad de Madrid
grasas y aceites.
La biomasa es una
fuente de energía
procedente de
manera indirecta
del sol y puede ser
considerada una
energía renovable
siempre que se
sigan unos
parámetros
medioambientales
adecuados en su uso
y explotación.
BIOMASA
BIOMASA
Mediante la fotosíntesis
las plantas que contienen
clorofila, transforman el
dióxido de carbono y el
agua, productos
minerales sin valor
energético, en materiales
orgánicos con alto
contenido energético y a
su vez sirven de alimento
a otros seres vivos.
La biomasa mediante
estos procesos
almacena a corto plazo
la energía solar en
forma de carbono. La
energía almacenada en
el proceso fotosintético
puede ser
posteriormente
transformada en
energía térmica,
eléctrica o carburantes
de origen vegetal.
BIOMASA
ENERGÍAS
ALTERNATIVAS
EXPERIENCIA Y
APLICABILIDAD EN
CHILE
ENERGÍA
GEOTÉRMICA
Chile es por excelencia un país
de volcanes. Sin embargo, quizás
por su alto costo y tecnología,
aún no ha incursionado en la
utilización de este tipo de
energía alternativa.
Se debe mirar muy atentamente
el ejemplo de otro país
altamente volcánico como
ISLANDIA, donde el 85% de la
energía se obtiene del agua
volcánica subterránea.
Islandia tiene en la actualidad el
mayor sistema de calefacción
geotérmica del mundo.
Sin duda, este es un desafío para
los chilenos del futuro.
APLICABILIDAD
EN CHILE
APLICABILIDAD
EN CHILE
ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Los 6.435 Kms. de costa son una razón más que suficiente para
considerar seriamente la posibilidad de explorar en Chile el uso
de energía mareomotriz.
Países como Francia, Bélgica y Holanda la están utilizando desde
la década del 60’.
ENERGÍA
SOLAR
Otra forma de manifestación
de energía no utilizada a gran
escala en Chile y de la que
disponemos en gran cantidad,
especialmente en las regiones
del norte del país, es la
energía solar.
Pensemos en el Desierto de
Atacama, donde más del 90%
del año está despejado y el Sol
irradia con gran intensidad.
APLICABILIDAD
EN CHILE
ENERGÍA SOLAR
OTRAS APLICACIONES
Durante el año 2007 alumnos de la Facultad de Ingeniería de la
Univ. de Chile desarrollaron un automóvil propulsado
exclusivamente por energía solar, el que obtuvo un honroso lugar
en un largo rally internacional realizado en Australia.
ENERGÍA
EÓLICA
El año 2007 se
inauguró el hasta
ahora mayor
parque eólico de
Chile: CANELA.
Está constituido
por 11
aerogeneradores
que aportarán
18.15 Megawatts
al Sistema
Interconectado
Central.
EXPERIENCIA EN
CHILE
Canela Baja, IV Región, Chile.
ENERGÍA
EÓLICA
El parque eólico
ubicado en
Canela, IV Región
fue desarrollado
por Endesa Eco-1
sumándose a la
iniciativa de ALTO
BAGUALES en
Coyhaique y a una
serie de proyectos
en carpeta que
buscan iniciar el
camino de una
energía más
limpia para
nuestro país.
EXPERIENCIA EN
CHILE
Parque eólico Alto Baguales, Coyhaique.
ENERGÍA
EÓLICA
Considerando las
condiciones favorables del
sur de Chile, comparables a
las del Mar del Norte, y las
experiencias en el desierto
perfectamente se podría
seguir el ejemplo español,
diversificando nuestra matriz
energética, reduciendo de
paso la dependencia de
biomasa como combustible y
constituyendo una fuente
renovable y limpia de
generar energía.
NUEVOS
ESTUDIOS EN
CHILE
ENERGÍA
EÓLICA
NUEVOS
ESTUDIOS EN
CHILE
• Los próximos proyectos buscan alcanzar la
meta energética planteada de un 15% de
producción a través de ERNC: Energías
Renovables No Convencionales.
• Para esto durante el gobierno de la Pdta.
Bachelett se aprobó el proyecto Monte
Redondo con una inversión de US$ 150 millones
de dólares en un total de 37 aerogeneradores y
una capacidad instalada de 74 MW.