Según afirman algunos investigadores relacionados con movimientos ecologistas como Greenpeace, el futuro energético de España podría pasar por la implantación de energías limpias.
De todos es conocido que el petroleo tienen unas reservas limitadas y que al ritmo actual de consumo se complican las estimaciones. Para algunos este futuro representa el ocaso de nuestra modelo de sociedad industrializada, para otros supone la necesidad de la sustitución de las actuales fuentes de energía por las energías renovables. Entre los optimistas esta Asociaciones de Productores de Energías Renovables (APPA), Greepeace, y la Fundación Ideas vinculado al PSOE, según sus informes es posible convertir a nuestro país en el líder mundial en renovables, para ello el Estado debería fomentar la instalación de estas nuevas fuentes, mediante las leyes necesarias.
El objetivo sería conseguir que el 100% de suministro eléctrico de generación limpia y un 80% del total de consumo, además según estos grupos esta apuesta por las renovables supondría un aumento de los gastos en investigación en este campo así como la creación de un millón de empleos relacionados a este campo. Para ello de acuerdo con las estimaciones de APPA sería necesario la inversión en los próximos años de medio billón de euros, pero este importante gasto se podría financiar gracias al ahorro en parte de la factura de la importación de petroleo y en parte a la venta del excedente valorado en torno a 8 billones de euros.
Opinión personal
La idea de erradicar el consumo de energías no renovables es, creo, fundamental para nuestro futuro pues parece claro que el petroleo no es viable como fuente principal como lo es en la actualidad, sin embargo, lo prioritario es aumentar la eficiencia de nuestro consumo, pues es lo único que se puede hacer en un corto plazo de tiempo. Los pasos a seguir los marcarán las necesidades del mercado, si el alza de precios continua las inversiones en este campo serán mayores para evitar la dependencia del exterior.
Los aerogeneradores son máquinas capaces de convertir la energía cinética del aire en movimiento, viento, en energía eléctrica. Consta de una turbina que es movida por el viento y que transmite la energía mecánica a un generador eléctrico que lo convierte en energía eléctrica.
Partes de un aerogenerador
Suelo
Conexión a la red eléctrica
Torre de contención
Escalera de acceso
Sistema de orientación
Góndola
Generador
Anemómetro
Freno
Transmisión
Palas
Inclinación de la pala hacia la derecha
Buje
Funcionamiento
La góndola del aerogenerador se mueve buscando la perpendicularidad respecto del viento, es decir la orientación en la que se aprovecha mejor la energía del viento.
Una vez las palas están girando dentro de la góndola hay un sistema de transmisiones que multiplican o reducen la velocidad de giro del generador según la velociadd del viento. La transmisión coonduce el movimiento al generador que lleva la electricidad producida a una subestación central, que normalmente centraliza un parque eólico.
Los biocombustibles son compuestos producidos orgánicamente que son renovables y reemplazan a los combustibles convencionales procedentes del petroleo. Estos son producidos a partir de la biomasa, la cual esta compuesta por materia organica (desechos, basura, vegetales...).
Obtención biomasa
La obtención de los biocombustibles se pueden utilizar especies de uso agrícola tales como el maíz o la mandioca, ricas en carbohidratos, o plantas oleaginosas como la soja, girasol y palmas. También se pueden emplear especies forestales como el eucalipto y los pinos.
Clasificación biocombustibles
Bioetanol: El bioetanol surge de la fermentación del almidón de la caña de azucar, maiz, cebada o trigo en etanol. La caña de azucar representa la fuente mas atractiva de produccion de este compuesto debido a su composicion.
Biodiésel: El biodiésel es un éster que se produce de varios tipos de aceites y grasas que son de origen vegetal o animal. Mediante un proceso químico se separa el glicerol del compuesto inicial y al final se obtiene glicerol y un ester. El biodiésel se utiliza normalmente para mezclar con diésel convencional (fósil), o biodiésel puro.
Biogas: El biogas es el gas creado de la fermentación bacteriana de materia orgánica en asuencia de oxígeno. El compuesto esta formado principalmente por metano, dióxido de carbono y monóxido de carbono.
Ventajas
El uso de biomasa tiene las siguientes ventajas:
Reducción del consumo de combustibles fósiles, responsables de la generación de emisiones de gases efecto invernadero.
Alternativa viable al agotamiento de energías fósiles, como el gas y el petróleo.
Se producen a partir de cultivos agrícolas, fuentes renovables de energía.
Permiten disponer de combustible independientemente de las politicas de importación y fluctuaciones en el precio del petróleo.
Producen mucho menos emisiones nocivas para los seres vivos, el agua y el aire.
Se produce una mejor combustión, que tiene como resultado la reducción del humo visible en el arranque de un 30% aproximadamente.
Reduce las emanaciones de CO2 y CO.
Resultan menos contaminantes y letales para la flora y fauna marina que los combustibles fósiles en caso de producirse algún vertido en mares o ríos.
Genera menos elementos nocivos en el momento de la combustión que los combustibles tradicionales
Prolonga la vida útil de los motores actuando como lubricante.
Su transporte y almacenamiento es más seguro que el de los derivados del petróleo.
Inconvenientes
Los principales inconvenientes de estos productos son la utilización de cultivos vegetales comestibles para su utilización como biomasa y el cambio o uso de tierras dedicadas a la alimentación a el cultivo de vegetales para su posterior uso como biomasa.
El sistema Pelamis ha sido implementado en las costas de Portugal, y ha sido desarrolado durante 6 años. El sistema aprovecha la energía de las olas de una forma muy particular. Pueden producir 750 KW de electricidad, suficiente energía para suministrar a 1500 familias.
Principio de funcionamiento
El generador eléctrico Pelamis esta formado por varias secciones cilindricas flotantes unidas mediante unas bisagras. Este sistema es usado en zonas donde el oleaje sea lo suficiente como para que el dispositivo funcione. Esto implica que se coloquen en zonas cuyas profundidades sean entre 50 y 100 metros.
Cada ola produce un movimiento ondulatorio en la estructura formada por los eslavones, lo cual supone un movimiento relativo entre estas. Este movimiento es aprovechado para bombear aceite a alta presión mediante un sistema hidráulico. Este flujo de aceite impulsa los generadores que se encuentran en el interior del sistema. Cada sistema mide 142 metros de largo y 3,5 metros de diámetro, acumulando un peso de 700 toneladas.
Por lo general un parque de estos sistemas esta compuesto por 30 "serpientes" que están conectadas mediante un cable que recoge su producción energética y lo lleva a la costa donde, en total pueden abastecer a 20.000 familias europeas.
La planta portuguesa consta de 3 generadores Pelamis cuya potencia total es de 2,25MW suficiente para suministrar electricidad a 6000 personas. Sin embargo el proyecto portugués es mucho mas ambicioso, consideran que en 2015 el sistema Pelamis constituirá el 15 ó 20 % de la energía total producida en este país.
Opinión personal
Es un sistema que me parece muy curioso y me llama la atención, ademas no es un proyecto el sistema ya esta en funcionamiento y se a demostrdo que funciona en zonas de costa donde exista un oleaje considerable.
Con la realización de esta práctica teniamos el objetivo de comprobar la eficiencia de la energía solar térmica, con un experimento sencillo.
Materiales
Para la realización de este proyecto nos proveímos de los siguientes elementos:
Manguera de plástico
Alambre
Cinta
Bolsa de basura, negra
Herramientas
Alicates
Recipiente, para contener el agua
Termómetro
Práctica
La práctica en sí es bastante sencilla, consiste en rellenar unas mangueras con agua, ponerlas bajo los rayos solares y medir el incremento de temperatura. Vertimos entre 180 y 200 ml de agua en tres mangueras diferentes, so naranjas de 1 metro de longitud y una transparente con cinta negra enrollada. Medimos las temperaturas ante de introducir el agua y 20 minutos después. La temperatura en ambas mangueras era aproximadamente 30ºC.
Conclusión
La principal conclusión obtenida es factible la utilización de dispositivos que aprovechen la energía solar. En 20 minutos con una infraestructura algo improvisada el incremento de temperatura fue significativo, luego estos sistemas pueden ser útiles.
Ahora voy a mostraros algunas capturas de la práctica realizada en clase:
El objetivo de la etiqueta energética es informar al consumidor de la eficiencia y valores de consumo (agua y energía eléctrica) de un electrodoméstico.
¿En qué aparatos podemos encontrar estas etiquetas?
Los aparatos que están obligados a mostrar la etiqueta de calificación energética son:
Frigoríficos, congeladores ...
Bombillas
Lavavajillas
Máquinas de aire acondicionado
Hornos
Lavadoras, secadoras y lavadoras-secadoras
¿Qué información nos proporciona?
La información que proporciona la etiqueta energética varía en función del aparato, en todos se muestra la clase energética pero además se dan datos específicos: consumos eléctricos, anuales, por ciclo, eficacia de lavado, consumo de agua, etc.
Clasificación energética
La etiqueta energética clasifica los electrodomésticos mediante la asignación de letras y colores. Existe una lista de 7 elementos que van desde la A hasta la G, y del verde hasta el rojo, siendo la letra A y el color verde indicativos de un electrodoméstico de máxima eficiencia y la G y el color rojo el de menor eficiencia.
Frigoríficos, congeladores también disponen de etiquetado, pero en su caso existen además dos clases energéticas más exigentes, la A+ y la A++, siendo ésta última la más eficiente de todas.
Los paneles fotovoltaicos tienen una gran trascendencia en la actualidad, cada vez consiguen mayor notoriedad ante la situación energética actual y a la demanda de enegías renovables. Permiten la conversión directa de los rayos del Sol a electricidad.
Los paneles fotovoltaicos están formados por células fotovoltaicas, cuando el conjunto queda expuesto a la radiación del Sol, los fotones contenidos en estos transmiten su energía a los electrones de los materiales de las células. También es importante reseñar que las células fotovoltaicas varían su disposición sobre el soporte de acuerdo con el voltaje deseado.
El material empleado en los paneles es el silicio, principal componente en los semiconductores.
Las placas pueden clasificarse de este modo:
Cristalinas(20% rendimiento):
Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio.
Policristalinas: están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.
Amorfas(10% rendimiento): el silicio no esta cristalizado. Coste y peso inferior a las Cristalinas.
Usos más comunes
Centrales conectadas a red con subvención a la producción.
Estaciones repetidoras de microondas y de radio.
Electrificación de pueblos en áreas remotas (Electrificación rural).
Instalaciones médicas en áreas rurales.
Corriente eléctrica para casas de campo.
Sistemas de comunicaciones de emergencia.
Sistemas de vigilancia de datos ambientales y de calidad del agua.
Faros, boyas y balizas de navegación marítima.
Bombeo para sistemas de riego, agua potable en áreas rurales y abrevaderos para el ganado.
Balizamiento para protección aeronáutica.
Sistemas de protección catódica.
Sistemas de desalinización.
Vehículos de recreo.
Señalización ferroviaria.
Sistemas para cargar los acumuladores de barcos.
Fuente de energía para naves espaciales.
Postes SOS (Teléfonos de emergencia de carretera).
Parquímetros.
Recarga de Scooters Eléctricos
Opinión personal
Los paneles fotovoltaicos soy muy útiles sobre todo a pequeña escala, quiero decir en dispositivos móviles como tablets que ya hay algunas que se recargan con paneles fotovoltaicos, y como no en calculadoras. En la gran lista de usos me quede sorprendido de la cantidad de aplicaciones que sirve.
La fisión nuclear esta actualmente dominada y se utiliza en todo el mundo, sin embargo es muy peligrosa. Por otro lado la fusión nuclear, es clara alternativa a todas las fuentes de energía actual, ya que es inagotable, abundante y genera cantidades de energía mayores que por ejemplo en la fisión.
La fusión nuclear se basa en la energia que se libera en un proceso de unión entre dos átomos. Para realizar la fusión se usan dos isótopos de hidrógeno (tritio y deuterio) ya que sus nucleos son los mas simples del universo, debido a que solo tienen un protón y por tanto las repulsiones nucleares entre estos son menores que con cualquier orto elemento.
Para realizar la reacción es necesario vencer las fuerzas de repulsión citadas entre dos núcleos de igual carga. Esto proceso requiere una gran cantidad de energía la cual se consigue con altísimas temperaturas, que asuvez, se consiguen con una reacción de fisión nuclear inicial. El resultado, una esfera de plasma (4º estado de la materia) con un conjunto de iones y particulas circulando en su interior aleatoriamente, lo que permite que se fusionen y liberen mas energía. El inconveniente de esta forma de realizar la reacción es que es muy difícil mantener un reactor que aguante tanta temperatura.
¿Cómo se puede conseguir la fusión?
Hay dos maneras de tratar las reacciones, que actualmente se estan investigando:
Confinamiento magnético: Se consigue crear y mantener la reacción gracias a grandes cargas magnéticas que hacen las veces de muros de contención de las cargas nucleares. El plasma, formado por partículas cargadas, se mantiene confinado mediante grandes campos magnéticos. Las partículas recorren las lineas magnéticas manteniéndose confinadas a densidades adecuadas durante el suficiente tiempo como para conseguir nuevas reacciones.
Confinamiento inercial: El calentamiento se consigue con láseres de gran potencia y el confinamiento del plasma con la propia inercia de la materia. Este plasma se contiene por muy poco tiempo, pero a densidades muy altas permitiendo así muchas reacciones.
Actualmente de estos dos sistemas el mas extendido entre los investigadores es el confinamiento magnético.
Ventajas y desventajas
La energía nuclear de fusión todavía no es viable para generar electricidad. Hasta mediados de siglo no sera posible utilizar eficientemente este tipo de energía.
Sin embargo las ventajas están claras usa combustible muy abundantes deuterio y tritio, no produce polución y es muy eficiente. De 500 litro de agua y 30 gramos de litio se obtienen 10 gramos de deuterio y 15 de tritio. Por otro lado la reacción es estable, no es una reacción en cadena y se detiene espontáneamente. No produce residuos y la pequeña radiación producida en el propio proceso es de vida corta
Claro el principal inconveniente es que es muy cara desarrollar e investigar este proceso, y muchos ecologistas se preguntan por qué no se hace semejante esfuerzo por desarrollar fuentes renovables y eficiencia energética.
Opinión personal
Esta claro que actualmente en vista al futuro la energía de fusión nuclear es la solución definitiva que nos permitirá desarrollarnos, abasteciendo a todos los países del mundo y evitando conflictos entre estos. Ademas de reducir la contaminación los riesgos y el problema de la energía en general.
Al igual que los camaleones que cambian la pigmentación de la piel para protegerse, el cambio de color de las superficies que cubren nuestras casas puede ayudar a reducir nuestra factura energética doméstica. Investigadores del MIT han conseguido un material con el que elaborar las posibles próximas tejas del futuro, dicho material permitiría el cambio de color según el clima.
¿Cómo funciona?
Para todos nos es conocido el hecho de que las prendas oscuras en verano son peores al estar bajo el sol puesto que estos colores captas todo el espectro de la radiación solar y por lo tanto sentimos calor, la solución es simple, utilizar ropa clara que reflejan los rayos. Las novedosas tejas se oscurecen o clarean según la temperatura, en verano presentan un aspecto blanco que refleja alrededor del 80% de los rayos solares reduciendo la necesidad del empleo de los sistemas de aire acondicionado, lo que supone un ahorro de en torno un 20% del consumo. En invierno las tejas se oscurecen y solo reflejan un 30% de la radiación con ello se consigue que en los meses de menor exposición lumínica se aproveche mejor y con ello aumentar el confort doméstico reduciendo la necesidad de utilizar la calefacción aunque no se conoce con exactitud el ahorro.
De momento estos materiales están en fase de estudio y aún no se conoce la durabilidad del mismo ni su coste, sin embargo, las previsiones son prometedoras y quizás en un espacio breve de tiempo pueden estar en nuestros hogares.
Opinión personal
En mi opinión este sistema puede ser viable e interesante para las futuras construcciones, sin embargo este sistema parece más útil para viviendas unifamiliares, que de por si son menos eficientes que los edificios residenciales.
La NASA lleva varios años aprovechando la energía solar en el espacio. La principal ventaja de esto, es que en el espacio, al no haber atmósfera, los rayos solares no son filtrados por esta, por tanto la energía solar captada es ocho veces mayor.
¿En qué consiste?
Los rayos solares son recogidos en unos colectores solares que orbitan alreddor de la Tierra, la energía es transformada en ondas microondas que son enviados a la superficie terrestre y allí es captada por una antena.
Dichos colectores estacionados a unos 480 km de distancia de la Tierra envían cada vez que pasa por encima de la base (unos 90 minutos) la energía microondas que es almacenada para su posterior uso en las distintas islas.
La principal ventaja es que permite trasmitir la energía a cualquiera de las posibles antenas móviles o fijas dando mayores posiblidades a aquellas zonas donde mayores problemas logisticos para conseguir un suministro fluido, siendo además una energía renovable. El mayor incoveniente es el elevado coste de la operación, en parte por la exigencia de enviar las piezas que forman los colectores solares hasta el espacio, y en parte por la construcción de la antena en la superficie. A pesar de esto hay una iniciativa para establecer el sistema en el archipielago de Palau con unos 20000 habitantes.
Para ello se preveé construir una antena de 78 metros de diametro que sería la encargada de recibir las microondas en una de las islas, por otro lado se ha encargado a un consorcio suizo- alemán la preparación de los paneles solares para que sean enviados. El coste total, teniendo en cuenta el monto del transporte mediante cohetes, es de unos 550 millones de euros.
El sistema se supone funcione para mediados 2012, se supone que proporcionaría electricidad para unas 1000 viviendas y se pretende demostrar que a pesar de el alto coste inicial es un sistema viable y seguro.
Opinión personal
En mi opinión este sistema a pesar de mostrarse eficiente es demasiado caro si lo comparamos con otros modalidades de energías renovables, sobre todo debido a que es muy costoso poner en órbita los satélites. En definitiva creo que hay otras tecnologías más avanzadas y baratas de conseguir suministro energético de manera sostenible.
Dada la situación actual de dependencia energética que sufrimos en la cual el pretóleo es nuestra mayor fuente energetica, es importante la investigación y desarrollo de energias reovables. En las selvas de la Patgonia se ha encontrado un hongo que podria generar combustible diesel a partir de una transformacion de celulosa. Esto podria constituir una revolución en el sector y un nuevo punto de vista acerca de la obtención de nuevas fuentes de combustible.
¿Qué es el Micodiesel?
El micodiesel es un tipo de biodisel generado a partir de los hongos. Sim embargo solo se ha encontrado un hongo capaz de realizar esto.
¿Cómo se genera el Micodiesel?
El hongo genera combustible diesel en forma de gas a partir de la descomposición de materia vegetal.
Según el científico encargado del proyecto, “El hongo puede producir estos compuestos de diesel a partir de celulosa, lo que lo convertiría en una mejor fuente de biocombustible que cualquier otra cosa que usamos en estos momentos.”
En la imagen de la derecha aparece un cultivo del hongo, llamado Gliocladium roseum, emanando vapores de diesel. Estos vapores órganicos coinciden plenamente con la composición del diesel, pero incluso de mayor calidad que los obtenidos por métodos comvencionales. Esto se ha demostrado ya que la combustión del micodiesel es mucha mas limpia debido a la combinación de alcoholes y esteres. Además el alto contenido en hidrocarburos de el compuesto obtenido funciona con una mayor eficiencia que el bioetanol producido por la caña de azúcar, que almacena menor energía.
Ventajas respecto a el diesel
La principal ventaja de este método es la supresión de varias fases de producción en el biodiesel, ya que no es necesario preselecionar el material biodegradable para su fabricaión ademas de muchos procesos químicos.
Opinión personal
Últimamente se estan intentando desarrolar varias formas de producción de combustibles, por ejemplo a través de microbios, algas o desechos de plásticos. Por otro lado el descubrimiento de este hongo tiene serias y reales espectativas. Lo más importante ahora es investigar la viabilidad de esta forma de generación de diesel, e investigar qué factores estan implicados en la generación "directa" mediante de el micodiesel.
Fragmento del documental de la serie "Maravillas Modernas", capítulo "Hongos. En esta parte, el famoso micólogo estadounidense Gary Strobel y otros científicos nos hablan de una posible futura producción de combustible a partir de los gases derivados de la degradación de la celulosa por parte del hongo encontrado en la Patagonia.
