martes, 1 de febrero de 2011

La mezcla de agua dulce procedente de los rios con el agua salada del oceano libera altas cantidades de enrgía. La energía liberada al mezclar aguas con diferente salinidad no es facilmente visible como un torrente violento de agua o un géiser de vapor caliente. Sin embargo, la energía está ahí y cualquiera que haya intentado separar la sal del agua del mar sabrá que se necesita gran cantidad de energía.

Cuando se pone una membrana semi-permeable (es decir, un membrana que retiene los iones de sal pero permite el paso del agua) entre dos tanques que contienen agua dulce y agua salda respectivamente, se observará un flujo neto de agua hacia el lado del agua salada. Si el tanque de agua salada tiene un volumen fijo la presión se incrementaría hasta un máximo teórico de 26 bares. Esta presión es equivalente a una columna de agua de unos 270 metros de altura.


El proceso "PRO"

La energía proviniente del agua a presión disponible puede ser usada para generar energías renovables amigables con el medio ambiente. Esto ocurre si la mezcla puede hacerse controlando la presión en el lado del agua salada. El proceso se denomina presión osmótica retrasada PRO y en un proceso técnicamente viable, aproximadamente la mitad de la energía teórica puede ser transformada en energía eléctrica, haciendo de la energía azul una nueva fuente de energía renovable.

Diagrama Energía Azul

Proceso de la energía azul



Presión osmótica retrasada (PRO), es el proceso por el cual la mezcla del agua dulce con el agua salada se lleva a cabo controlando la presión del lado del agua salada. A continuación se muestra un diagrama del proceso PRO

El agua dulce es introducida en la planta, donde esta entra en las membranas. En los modulos de mebranas el agua dulce es transferida por ósmosis a través de las membanas dentro del agua de mar que se encuentra a presión. El proceso osmótico incrementa el flujo de agua a alta presión y esta es la principal transferencia de energía en la planta.

El agua de mar es bombeada desde el mar e introducida en la membranas, donde se diluye con el agua dulce que entra a través de las membranas.


Diagrama Planta Energía Azul

Publicado por: Enmanuel angel

La energía mareomotriz se debe a las fuerzas de atracción gravitatoria entre la Luna, la Tierra y el Sol. 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. 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.

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.

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 térmico oceánico.



Ventajas y desventajas de la energía mareomotriz


Ventajas

  • Auto renovable
  • No contaminante
  • Silenciosa
  • Bajo costo de materia prima
  • No concentra población
  • Disponible en cualquier clima y época del año

Desventajas

  • Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero
  • Localización puntual
  • Dependiente de la amplitud de mareas
  • Traslado de energía muy costoso
  • Efecto negativo sobre la flora y la fauna
  • Limitada

Publicado por: Enmanuel angel

La energía mareomotriz se debe a las fuerzas de atracción gravitatoria entre la Luna, la Tierra y el Sol. 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. 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.

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.

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 térmico oceánico.



Ventajas y desventajas de la energía mareomotriz


Ventajas

  • Auto renovable
  • No contaminante
  • Silenciosa
  • Bajo costo de materia prima
  • No concentra población
  • Disponible en cualquier clima y época del año

Desventajas

  • Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero
  • Localización puntual
  • Dependiente de la amplitud de mareas
  • Traslado de energía muy costoso
  • Efecto negativo sobre la flora y la fauna
  • Limitada

La energia hidráulica o energía hídrica es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energia cinetica y potencial de la corriente del agua. Es un tipo de energia renovable y verde , porque su impacto es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla.

energia-hidraulica

Se puede transformar en diferentes escalas, existen desde hace siglos explotaciones en las que la corriente de un rio mueve un rotor de palas y genera movimiento aplicado, como en los molinos rurales. Grandes civilizaciones antiguas ya utilizaban en su tiempo este tipo de movimiento o energía.

Sin embargo, en nuestro días, ha evolucionado la explotación de esta energía mediante la utilización de centrales hidroeléctricas de represas, aunque estas últimas no son consideradas formas de energía verde por el alto impacto ambiental que producen, aunque si renovables.

Como ahora mismo no nos interesa mencionar los inconvenientes, me gustaría enumerar algunas de las ventajas:

  • Las plantas hidráulicas tienden a tener vidas económicas mas largas que las plantas electricas que utilizan combustibles. Sin embargo, hay plantas hidráulicas que siguen operando después de 50 años. Los costos de operación suelen ser mas bajos porque las plantas están automatizadas y tiene pocas personas durante la operación normal.
  • Es inagotable, mientras no varíe el ciclo del agua.
  • Tiene un bajo coste de mantenimiento.
  • Tiene un bajo impacto en el ambiente.
  • Tiene larga vida.
  • Se puede usar tanto para pequeños consumos como para nivel industrial.

Estas son algunas de las ventajas que tiene este tipo de energía, pero conviene saber que también tiene sus inconvenientes. De todas formas, se trata de avanzar en la utilización de las energías renovables, porque aunque algunas sean poco verdes, nos pueden ayudar a progresar en el camino de la eficiencia energética.

Desarrollo de la energía hidroeléctrica

La primera central hidroeléctrica se construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña. El renacimiento de la energía hidráulica se produjo por el desarrollo del generador eléctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidráulica y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX. En 1920 las centrales hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la producción total de electricidad.La tecnología de las principales instalaciones se ha mantenido igual durante el siglo XX. Las centrales dependen de un gran embalse de agua contenido por una presa. El caudal de agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías forzadas, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la turbina sale por los canales de descarga. Los generadores están situados justo encima de las turbinas y conectados con árboles verticales. El diseño de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turninas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales.Además de las centrales situadas en presas de contención, que dependen del embalse de grandes cantidades de agua, existen algunas centrales que se basan en la caída natural del agua, cuando el caudal es uniforme. Estas instalaciones se llaman de agua fluente. Una de ellas es la de las Cataratas del Niágara, situada en la frontera entre Estados Unidos y Canadá.A principios de la década de los noventa, las primeras potencias productoras de hidroelectricidad eran Canadá y Estados Unidos. Canadá obtiene un 60% de su electricidad de centrales hidráulicas. En todo el mundo, la hidroelectricidad representa aproximadamente la cuarta parte de la producción total de electricidad, y su importancia sigue en aumento. Los países en los que constituye fuente de electricidad más importante son Noruega (99%), Zaire (97%) y Brasil (96%). La central de Itaipú, en el río Paraná, está situada entre Brasil y Paraguay; se inauguró en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo. Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos, genera unos 6.500 Mw y es una de las más grandes.

En algunos países se han instalado centrales pequeñas, con capacidad para generar entre un kilovatio y un megavatio. En muchas regiones de China, por ejemplo, estas pequeñas presas son la principal fuente de electricidad. Otras naciones en vías de desarrollo están utilizando este sistema con buenos resultados.

hidroelectricas

Es una de las fuentes más baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energéticas tradicionales como las centrales térmicas de carbón (considerado tradicionalmente como el combustible más barato), las centrales de combustible e incluso con la energía nuclear, si se consideran los costes de reparar los daños medioambientales.

El generar energía eléctrica sin que exista un proceso de combustión o una etapa de transformación térmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminación, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extracción, transformación, transporte y combustión, lo que beneficia la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetación, etc.

La energía eólica evita la contaminación que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petróleo, gasoil, carbón. Reduce el intenso tráfico marítimo y terrestre cerca de las centrales. Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes: desastres con petroleros (traslados de residuos nucleares, etc.) No hace necesaria la instalación de líneas de abastecimiento: canalizaciones a las refinerías o las centrales de gas.

La utilización de la energía eólica para la generación de electricidad presenta nula incidencia sobre las características fisicoquímicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningún contaminante que incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras.

Al contrario de lo que puede ocurrir con las energías convencionales, la energía eólica no produce ningún tipo de alteración sobre los acuíferos ni por consumo, ni por contaminación por residuos o vertidos. La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia ácida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes.

Energía eólica en lugar de carbón

Cada Kwh. de electricidad generada por energía eólica en lugar de carbón, evita.

  • 0,60 Kg. de CO2, dióxido de carbono.
  • 1,33 g. de SO2, dióxido de azufre.
  • 1,67 g. de NOx, óxido de nitrógeno.

La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles de litros de petróleo y miles de kilogramos de lignito negro en las centrales térmicas. Ese mismo generador produce idéntica cantidad de energía que la obtenida por quemar diariamente 1.000 Kg. de petróleo. Al no quemarse esos Kg. de carbón, se evita la emisión de 4.109 Kg. de CO2, lográndose un efecto similar al producido por 200 árboles. Se impide la emisión de 66 Kg. de dióxido de azufre -SO2- y de 10 Kg. de óxido de nitrógeno -NOx- principales causantes de la lluvia ácida.

La energía eólica es independiente de cualquier política o relación comercial, se obtiene en forma mecánica y por tanto es directamente utilizable.

Al finalizar la vida útil de la instalación, el desmantelamiento no deja huellas.

Un Parque de 10 MW

  • Evita: 28.480 Tn. Al año de CO2.
  • Sustituye: 2.447 Tep. toneladas equivalentes de petróleo.
  • Aporta: trabajo a 130 personas al año durante el diseño y la construcción.
  • Proporciona: industria y desarrollo de tecnología.
  • Genera: energía eléctrica para 11.000 familias.

Desventajas de la energía eólica

El aire al ser un fluido de pequeño peso específico, implica fabricar máquinas grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o más plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su producción.

Desde el punto de vista estético, la energía eólica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus características precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que más evidencian la presencia de las máquinas (cerros, colinas, litoral) En este sentido, la implantación de la energía eólica a gran escala, puede producir una alteración clara sobre el paisaje, que deberá ser evaluada en función de la situación previa existente en cada localización.

Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es más acusado que el generado por una instalación de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy próximos a los molinos.

También ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los molinos adecuadamente dejando "pasillos" a las aves, e, incluso en casos extremos hacer un seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones.



Tipos de biomasa

Existen diferentes tipos de biomasa que pueden ser utilizados como recurso energético. Aunque se pueden hacer multitud de clasificaciones, en esta monografía se ha escogido la clasificación más aceptada, la cual divide la biomasa en cuatro tipos diferentes: biomasa natural, residual seca y húmeda y los cultivos energéticos.

  1. BIOMASA NATURAL
    Es la que se produce en la naturaleza sin ninguna intervención humana. El problema que presenta este tipo de biomasa es la necesaria gestión de la adquisición y transporte del recurso al lugar de utilización. Esto puede provocar que la explotación de esta biomasa sea inviable económicamente.

  2. BIOMASA RESIDUAL (SECA y HÚMEDA)
    Son los residuos que se generan en las actividades de agricultura (leñosos y herbáceos) y ganadería, en las forestales, en la industria maderera y agroalimentaria, entre otras y que todavía pueden ser utilizados y considerados subproductos. Como ejemplo podemos considerar el serrín, la cáscara de almendra, el orujillo, las podas de frutales, etc.Se denomina biomasa residual húmeda a los vertidos llamados biodegradables, es decir, las aguas residuales urbanas e industriales y los residuos ganaderos (principalmente purines).

  3. CULTIVOS ENERGÉTICOS:Estos cultivos se generan con la única finalidad de producir biomasa transformable en combustible. Estos cultivos los podemos dividir en :
1.Cultivos ya existentes como los cereales, oleaginosas, remolacha, etc.;
2.Lignocelulósicos forestales (chopo, sauces, etc.)
3.Lignocelulósicos herbáceos como el cardo Cynara cardunculus
4.
Otros cultivos como la pataca

Introducción

La biomasa es toda sustancia orgánica renovable de origen tanto animal como vegetal. La energía de la biomasa proviene de la energía que almacenan los seres vivos. En primer lugar, los vegetales al realizar la fotosíntesis, utilizan la energía del sol para formar sustancias orgánicas. Después los animales incorporan y transforman esa energía al alimentarse de las plantas. Los productos de dicha transformación, que se consideran residuos, pueden ser utilizados como recurso energético.

Desde principios de la historia de la humanidad, la biomasa ha sido una fuente energética esencial para el hombre. Con la llegada de los combustibles fósiles, este recurso energético perdió importancia en el mundo industrial. En la actualidad los principales usos que tiene son domésticos.

En Europa, Francia es el país que mayor cantidad de biomasa consume (más de 9 millones de toneladas equivalentes de petróleo (tep)) seguido de Suecia. España ocupa el cuarto lugar dentro de esta lista con 3,6 millones de tep.

Los factores que condicionan el consumo de biomasa en Europa son:

  • Factores geográficos: debido a las condiciones climáticas de la región, las cuales indicarán las necesidades de calor que requiera cada zona, y las cuales podrán ser cubiertas con biomasa.

  • Factores energéticos: por la rentabilidad o no de la biomasa como recurso energético. Esto dependerá de los precios y del mercado energético en cada momento.

  • Disponibilidad del recurso: este es el factor que hay que estudiar en primer lugar para determinar el acceso y la temporalidad del recurso.


Ventajas

La utilización de la biomasa con fines energéticos tiene las siguientes ventajas medioambientales:

  • Disminución de las emisiones de CO2
    Aunque para el aprovechamiento energético de esta fuente renovable tengamos que proceder a una combustión, y el resultado de la misma sea agua y CO2, la cantidad de este gas causante del efecto invernadero, se puede considerar que es la misma cantidad que fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, que no supone un incremento de este gas a la atmósfera.

  • No emite contaminantes sulforados o nitrogenados, ni apenas partículas sólidas.

  • Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos.

  • Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.

  • Permite la introducción de cultivos de gran valor rotacional frente a monocultivos cerealistas.

  • Puede provocar un aumento económico en el medio rural.

  • Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.




Proporcionalidad del los tipos de energías utilizadas


Desventajas

  • Tiene un mayor coste de producción frente a la energía que proviene de los combustibles fósiles
  • Menor rendimiento energético de los combustibles derivados de la biomasa en comparación con los combustibles fósiles.
  • Producción estacional.

    La materia prima es de baja densidad energética lo que quiere decir que ocupa mucho volumen y por lo tanto puede tener problemas de transporte y almacenamiento.
  • Necesidad de acondicionamiento o transformación para su utilización.