Monografia de energias alternativas

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE CAMPECHE ALUMNO: Cesar Arregoitia Zamudio GRUPO: 7°A CARRERA: Ingenieria Mecatronica PROFESOR: Eduardo Bocanegra Moo MATERIA: Electricidad Industrial TEMA DEL TRABAJO Monografia de Energias alternativas San Antonio Cardenas, Carmen Camp. A 04 de Nobiembre de 2009 Carretera Federal 180 S/N ? San Antonio Cardenas, Carmen, Cam. ? C. P. 24381 Tels. (938) 381 6700 ? 381 6701 ? 381 6702 ? 381 6703 ? 381 6704 ISO 9001:2000 Cert. No. UQA 4000244

INTRODUCCION En esta monografia podremos conocer algunas energias de las que tenemos poca informacion, ya que no son conocidas, porque han perdido su importancia o porque son experimentales, y han sido implantadas hace poco. Con los siguientes datos nosotros mismos podremos juzgar cual es la mas ecologica, barata, productiva. ENERGIAS ALTERNATIVAS Energias alternativas son las que no alteran ni danan el medio ambiente y serian una “alternativa” a otras tradicionales que actualmente se utilizan y provocan un fuerte impacto ambiental.

El desarrollo de fuentes de energia alternativa ha tenido un resultado positivo, teniendo en cuenta la escasez de fuentes convencionales que actualmente se utiliza de forma generalizada. Fuentes de energias tan antiguas como la radiacion solar, el viento, las mareas… , vuelven hoy a ser la reserva mas importante

Lo sentimos, pero las muestras de ensayos completos están disponibles solo para usuarios registrados

Elija un plan de membresía
de energia, pudiendo sustituir a los combustibles fosiles en la produccion del calor y electricidad o como carburantes para vehiculos con la ventaja de no ser contaminantes. Las dificultades tecnicas que plantea su uso son minimas en cuanto la adaptacion de quemadores, calderas y motores.

Estas energias se dividen en dos grandes ramos: Fuentes de energias ? ? ? ? ? ? Energia eolica Energia fotovoltaica Energia Termica Termosifon Energia biomasa Energia Minihidraulica 1 Cesar Arregoitia Zamudio Energia Eolica ?Que es la energia eolica? La energia eolica es la energia producida por el viento. Fue una de las primeras fuentes de energia utilizada por el hombre (barcos de vela, molinos de viento… ). El viento es producido por el calentamiento de las masas de aire. Al calentarse pesan menos y ascienden, y las masas de aire frio descienden. Por tanto, el origen de la energia eolica procede del sol.

Maquinas eolicas Las maquinas capaces de convertir el viento en energia se llaman aerogeneradores, y constan de las siguientes partes: 1. Sistema de captacion o rotor. – Conjunto de palas que captan le energia del viento y la transforman en energia mecanica de rotacion. 2. Soporte. – Lo constituye una torre que soporta el rotor. 3. Sistema de orientacion de las palas del rotor. – Capaces de variar su posicion para que las palas esten siempre perpendiculares y asi aprovechar su energia. 4. Sistema de regulacion. – Permiten que las aspas del rotor giren siempre a velocidad constante. 5. Sistema de transmision y de almacenamiento. Cesar Arregoitia Zamudio Ventajas 1. Evita la importacion de carbon, petroleo y materiales radiactivos (favorece el autoabastecimiento). 2. Evita grandes impactos ambientales como la lluvia acida y el efecto invernadero. 3. Es barata y no produce residuos. 4. La tecnologia necesaria para instalarla es sencilla. 5. Crea puestos de trabajo. 6. Los espacios ocupados pueden permitir la actividad agricola. 7. No depende del cambio del mercado internacional. La energia eolica no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fosiles contribuyendo a evitar el cambio climatico.

Es una tecnologia de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. Es una de las fuentes mas baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energeticas tradicionales como las centrales termicas de carbon (considerado tradicionalmente como el combustible mas barato), las centrales 3 Cesar Arregoitia Zamudio de combustible e incluso con la energia nuclear, si se consideran los costes de reparar los danos medioambientales. El generar energia electrica sin que exista un proceso de combustion o una etapa de transformacion termica supone, desde el punto de vista edioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminacion, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extraccion, transformacion, transporte y combustion, lo que beneficia la atmosfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetacion, etc. Evita la contaminacion que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petroleo, gasoil, carbon. Reduce el intenso trafico maritimo 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 instalacion de lineas de abastecimiento: Canalizaciones a las refinerias o las centrales de gas. La utilizacion de la energia eolica para la generacion de electricidad presenta nula incidencia sobre las caracteristicas fisicoquimicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningun contaminante que incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras. Al contrario de lo que puede ocurrir con las energias convencionales, la energia eolica no produce ningun tipo de alteracion sobre los acuiferos ni por consumo, ni por contaminacion por residuos o vertidos.

La generacion de electricidad a partir del viento no produce gases toxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia acida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. Cada Kwh. de electricidad generada por energia eolica en lugar de carbon, evita: 4 Cesar Arregoitia Zamudio ? ? ? 0,60 Kg. de CO2, dioxido de carbono. 1,33 gr. de SO2, dioxido de azufre. 1,67 gr. de NOx, oxido de nitrogeno. La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles de litros de petroleo y miles de kilogramos de lignito negro en las centrales termicas.

Ese mismo generador produce identica cantidad de energia que la obtenida por quemar diariamente 1. 000 Kg. de petroleo. Al no quemarse esos Kg. de carbon, se evita la emision de 4. 109 Kg. de CO2, lograndose un efecto similar al producido por 200 arboles. Se impide la emision de 66 Kg. de dioxido de azufre -SO2- y de 10 Kg. de oxido de nitrogeno -NOxprincipales causantes de la lluvia acida. La energia eolica es independiente de cualquier politica o relacion comercial, se obtiene en forma mecanica y por tanto es directamente utilizable.

Al finalizar la vida util de la instalacion, el desmantelamiento no deja huellas. ? Un Parque de 10 MW: o Evita: 28. 480 Tn. Al ano de CO2. o Sustituye: 2. 447 Tep. toneladas equivalentes de petroleo. o Aporta: Trabajo a 130 personas al ano durante el diseno y la construccion. o Proporciona: Industria y desarrollo de tecnologia. o Genera: Energia electrica para 11. 000 familias. Inconvenientes 1. Los impactos sobre la fauna y flora. 2. Seguridad para evitar los accidentes provocados al caer los aerogeneradores. 3. Impacto visual. 5 Cesar Arregoitia Zamudio 4. Ruido. 5.

Interferencia en los medios de comunicacion. El aire al ser un fluido de pequeno peso especifico, implica fabricar maquinas grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o mas plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su produccion. Desde el punto de vista estetico, la energia eolica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus caracteristicas precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que mas evidencian la presencia de las maquinas (cerros, colinas, litoral).

En este sentido, la implantacion de la energia eolica a gran escala, puede producir una alteracion clara sobre el paisaje, que debera ser evaluada en funcion de la situacion previa existente en cada localizacion. Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es mas acusado que el generado por una instalacion de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy proximos a los molinos.

Tambien 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. Energia Fotovoltaica La energia solar fotovoltaica se basa en la captacion de energia solar y su transformacion en energia electrica por medio de celdas fotovoltaicas.

Los 6 Cesar Arregoitia Zamudio materiales semiconductores, para su utilizacion en celdas fotovoltaicas, han de ser producidos en purezas muy altas, normalmente con estructura cristalina. La conversion de la energia solar a electrica se realiza de manera limpia, directa y elegante. Existen dos elementos que sustentan la utilizacion de la energia fotovoltaica: «La necesidad de proteger el medio ambiente y la necesidad de crecer economicamente» La energia solar fotovoltaica se basa en la captacion de energia solar y su transformacion en energia electrica por medio de celdas fotovoltaicas.

Principio de funcionamiento La conversion fotovoltaica se basa en el efecto fotoelectrico, es decir, en la conversion de la energia luminica proveniente del sol en energia electrica. Consiste en la captacion de la energia radiante procedente del sol, equivalente a 3,8 E20 MW. Es emitida por su superficie a la temperatura de 13 millones de grados (producida por las fusiones de atomos de Hidrogeno para formar Helio). Se transmite por el espacio en forma de fotones de luz. Estos fotones atraviesan la atmosfera terrestre perdiendo parte de su energia por los impactos con la misma.

Esta perdida de energia sera funcion de la distancia que recorre (latitud y altitud del sol) y del tipo de atmosfera que atraviesen (clara o nublada) hasta alcanzar la superficie de la Tierra. Cuando fotones de un determinado rango de energia chocan con atomos de ciertos materiales semiconductores (el Silicio es el mas representativo) les ceden su energia produciendo un desplazamiento de electrones que es en definitiva una corriente electrica. 7 Cesar Arregoitia Zamudio Estos fotones se caracterizan por su energia y su longitud de onda (que forman lo que se llama espectro solar).

Solo una parte de este espectro (que depende del material semiconductor) es aprovechada para el desplazamiento de los electrones. Los materiales semiconductores, para su utilizacion en celdas fotovoltaicas, han de ser producidos en purezas muy altas, normalmente con estructura cristalina. Estos cristales se cortan en rebanadas muy finas (del orden de micras) y se dopan unas con elementos quimicos para producir huecos atomicos, lado «p», (en el caso del Si con Boro) y otras con otros elementos para producir electrones moviles, lado «n»,(con Fosforo tambien en el caso del Si).

La union de una rebanada «n» con una rebanada «p» (ambas son transparentes y por tanto dejan pasar los fotones) cada una con un conductor electrico metalico, forman asi una celula fotoelectrica, la cual bajo la incidencia de fotones, crea una corriente de electrones corriente electrica continua- a traves del circuito electrico al que esten conectados los dos conductores de la celda. Celdas o celulas fotovoltaicas Son dispositivos formados por metales sensibles a la luz que desprenden electrones cuando los fotones inciden sobre ellos. Convierten energia luminosa en energia electrica. Cesar Arregoitia Zamudio Estan formados por celulas elaboradas a base de silicio puro con adicion de impurezas de ciertos elementos quimicos, siendo capaces de generar cada una de 2 a 4 Amperios, a un voltaje de 0,46 a 0,48 V, utilizando como materia prima la radiacion solar. Las celdas solares comerciales se fabrican con lingotes de silicio de alta pureza (material muy abundante en la arena). El lingote es rebanado en forma de placas delgadas llamadas obleas. El espesor tipico usado es del orden de 300 nm (0. 3 mm). Una fraccion muy pequena de tal espesor (del orden de 0. nm) es impregnado con atomos de fosforo. A esta capa se le conoce como tipo-n. El resto de la oblea es impregnado con atomos de boro y se forma la capa conocida como tipo-p. Estas capas forman un campo electrico (voltaje interno construido) dentro de la oblea y cerca de la superficie que recibe la luz del sol. Dicho voltaje es el responsable de separar a las cargas fotogeneradas positivas (huecos) y negativas (electrones). La celda cuenta con dos terminales que se conectan a un circuito externo para extraer la corriente electrica producida.

La cara de la oblea expuesta a la luz, posee un enrejado metalico muy fino (plata y/o aluminio), el cual colecta los electrones fotogenerados. Esta capa corresponde a la terminal negativa. Sobre este enrejado esta conectado uno de los conductores del circuito exterior. La otra cara cuenta con una capa metalica, usualmente de aluminio. Esta corresponde a la terminal positiva ya que en ella se acumulan las cargas positivas. Sobre esta capa esta conectado el otro conductor del circuito exterior. Tambien la celda esta 9 Cesar Arregoitia Zamudio cubierta con una pelicula delgada anti reflejante para disminuir las perdidas por reflexion.

Panel solar Estan formados por varias celdas fotovoltaicas Las celulas se montan en serie sobre paneles o modulos solares para conseguir un voltaje adecuado a las aplicaciones electricas; los paneles captan la energia solar transformandola directamente en electrica en forma de corriente continua, que se almacena en acumuladores, para que pueda ser utilizada fuera de las horas de luz. Los modulos fotovoltaicos admiten tanto radiacion directa como difusa, pudiendo generar energia electrica incluso en dias nublados. En general las celulas tienen potencias nominales proximas a 1Wp, lo que quiere decir que con na radiacion de 1000W/m2 proporcionan valores de tension de unos 0,5 V y una corriente de unos dos amperios. 10 Cesar Arregoitia Zamudio Para obtener potencias utilizables para aparatos de mediana potencia, hay que unir un cierto numero de celulas con la finalidad de obtener la tension y la corriente requeridas. Para tener mas tension hay que conectar varias celulas en serie. Conectando 36 (dimensiones normales, 7. 6 cm de diametro) se obtienen 18 V, tension suficiente para hacer funcionar equipos a 12V, incluso con iluminaciones mucho menores de 1kW/m2.

La unidad basica de las instalaciones fotovoltaicas es, pues, la placa fotovoltaica, que contiene entre 20 y 40 celulas solares; estas placas se conectan entre si en serie y/o paralelo para obtener el voltaje deseado (12V, 14V, etc. ). Estas celulas interconectadas y montadas entre dos laminas de vidrio que las protegen de la intemperie constituyen lo que se denomina un modulo fotovoltaico. Elementos GENERADOR SOLAR: conjunto de paneles fotovoltaicos que captan energia luminosa y la transforman en corriente continua a baja tension. ACUMULADOR: Almacena la energia producida por el generador. Una vez almacenada existen dos opciones: Sacar una linea de este para la instalacion (utilizar lampara y elementos de consumo electrico). o Transformar a traves de un inversor la corriente continua en corriente alterna. REGULADOR DE CARGA: Su funcion es evitar sobrecargas o descargas excesivas al acumulador, puesto que los danos podrian ser irreversibles. Debe asegurar que el sistema trabaje siempre en el punto de maxima eficacia. 11 Cesar Arregoitia Zamudio INVERSOR (opcional): Se encarga de transformar la corriente continua producida por el campo fotovoltaico en corriente alterna, la cual alimentara directamente a los usuarios.

Un sistema fotovoltaico no tiene porque constar siempre de estos elementos, pudiendo prescindir de uno o mas de estos, teniendo en cuenta el tipo y tamano de las cargas a alimentar, ademas de la naturaleza de los recursos energeticos en el lugar de instalacion. Ventajas MEDIO AMBIENTALES ? Al no producirse ningun tipo de combustion, no se generan contaminantes atmosfericos en el punto de utilizacion, ni se producen efectos como la lluvia acida, efecto invernadero por CO2, etc. ? El Silicio, elemento base para la fabricacion de las celulas fotovoltaicas, es muy abundante, no siendo necesario explotar yacimientos de forma intensiva. Al ser una energia fundamentalmente de ambito local, evita pistas, cables, postes, no se requieren grandes tendidos electricos, y su impacto visual es reducido. Tampoco tiene unos requerimientos de suelo necesario excesivamente grandes (1kWp puede ocupar entre 10 y 15 m2). ? ? Practicamente se produce la energia con ausencia total de ruidos. Ademas, no precisa ningun suministro exterior (combustible) ni presencia relevante de otros tipos de recursos (agua, viento). ? Es inagotable. SOCIO-ECONOMICAS 12 Cesar Arregoitia Zamudio ? ? Su instalacion es simple Requiere poco mantenimiento Tienen una vida larga (los paneles solares duran aproximadamente 30 anos) ? Resiste condiciones climaticas extremas: granizo, viento, temperatura, humedad. ? ? ? No existe una dependencia de los paises productores de combustibles. Instalacion en zonas rurales > desarrollo tecnologias propias. Se utiliza en lugar de bajo consumo y en casas ubicadas en parajes rurales donde no llega la red electrica general ? ? Venta de excedentes de electricidad a una compania electrica.

Tolera aumentar la potencia mediante la incorporacion de nuevos modulos fotovoltaicos. Inconvenientes ? Impacto en el proceso de fabricacion de las placas: Extraccion del Silicio, fabricacion de las celulas ? Explotaciones conectadas a red: Necesidad de grandes extensiones de terreno Impacto visual Barreras para su desarrollo ? De caracter administrativo y legislativo: Falta de normativa sobre la conexion a la red. ? ? ? De caracter inversor: Inversiones iniciales elevadas. De caracter tecnologico: Necesidad de nuevos desarrollos tecnologicos De caracter social: Falta de informacion 3 Cesar Arregoitia Zamudio Energia Termica Podemos decir que la energia termica se relaciona intimamente con el calor, o mejor dicho con los fenomenos calorificos, para comprender un poco mejor esta idea, decimos que este tipo de energia se produce cuando dos cuerpos, que tienen diferentes temperaturas, se ponen en contacto. El cuerpo caliente es el que comunica la energia al cuerpo frio, la diferencia entre ambas temperaturas es lo que se denomina energia termica; no es tarea facil definir de manera precisa a la energia termica debido a que esta posee mas de un enfoque.

De acuerdo con la teoria cinetico-molecular, esta es la energia resultante de sumar las energias mecanicas de los movimientos de las diferentes particulas que lo constituyen. La energia termica no puede medirse en terminos absolutos, pero si podemos determinar cuanto varia y esto se hace tomando como referencia al calor. ?Que queremos decir con esto? , sencillamente que la cantidad de energia termica que gana o pierde un cuerpo que se encuentra en contacto con otro el cual posee una temperatura diferente recibe la denominacion de calor, y justamente son las variaciones de calor lo que implican una variacion de energia termica.

En conclusion senalamos que el calor es la medida de este tipo de energia. el sol es una fuente inagotable de energia y, a su vez, ecologica. La energia termica del tipo solar emplea el calor generado por la radiacion solar para generar electricidad, este recurso es valido tanto para la produccion electrica de grandes centrales como para una produccion menor, es decir, de tipo domestica.

Actualmente el mundo cuenta con varias centrales de generacion de electricidad que emplean a la energia solar termica captada por dos dispositivos diferentes: los de alta o baja concentracion. 14 Cesar Arregoitia Zamudio Los primeros son los que absorben la radiacion a traves de espejos curvos o de discos parabolicos los cuales estan orientados hacia el sol para luego reflejar la luz concentrandola en un unico punto. Los segundos, poseen varios cilindros arabolicos que tambien se mueven con el sol pero, esta vez, concentran la radiacion en una tuberia que posee en su interior un fluido. Este cuando se calienta, es transportado a una red de tuberias que es disenada especificamente para reducir las perdidas de calor; los dispositivos de baja concentracion son los mas tecnologicos pero poseen una desventaja bastante grande: dependen del Sol, es por eso que para trabajar adecuadamente necesitan un cielo despejado.

Aplicaciones La energia termica posee un sinfin de aplicaciones pero se emplea principalmente para abastecer a los sistemas de calefaccion y para proveer agua caliente a los sistemas sanitarios; los equipos domesticos de alta tecnologia cuentan con un desarrollo fiable y economico, pueden funcionar a base de energia solar o de otras fuentes. En el primer caso no debemos depender unicamente de los dias soleados ya que los equipos actuales cuentan con deposito y un sistema energetico auxiliar en donde se almacena toda la energia recogida durante dias lo que nos permite utilizarla luego durante la noche.

La cocina es otro de los lugares en donde se utiliza la energia termica, siempre y cuando nos refiramos a las cocinas solares; en ellas se pueden cocinar la mayoria de los platos que hariamos con un horno convencional con la ventaja de que en una cocina solar obtenemos un plato de manera ecologica. El unico inconveniente de estos dispositivos es que necesita de un periodo de tiempo mucho mas extenso para que los alimentos alcancen las temperaturas de coccion. La energia termica no se ha explotado onvenientemente aun pero, de acuerdo a varios entendidos, este proceso no demorara mucho tiempo; son muchas las naciones que han presentado planes y proyectos para incursionar en este recurso 15 Cesar Arregoitia Zamudio aprovechando sus beneficios al maximo. Seguramente, en pocos anos, encontraremos muchos mas hornos y radiadores solares que hoy en dia. Termosifon se explica con las corrientes de conveccion naturales de los fluidos, en los que las partes calientes de los mismos tienden a ascender. A este fenomeno se le conoce tambien como sistema de circulacion natural, aplicado a la produccion de agua caliente mediante captadores solares.

El efecto del termosifon tambien es utilizado en la arquitectura, para mover aire en un recinto. USO Se puede usar el sistema solar termosifon donde se necesita agua caliente sin generar costos de energia o donde aparte del sol no haya otra fuente de energia: ? ? ? ? ? Casas familiares o multifamiliares Casas de departamentos Casas de campo Fincas y haciendas Hoteles y Hosterias Se puede usar el sistema solar termosifon: ? ? ? ? ? ? ? para las duchas para los lavabos para el hidromasaje para la lavadora de ropa para cocinar en procesos industriales etc. VENTAJAS El sistema solar termosifon reune las siguientes ventajas: 6 Cesar Arregoitia Zamudio ? ? ? Aparte del sol no se requiere ninguna otra fuente de energia. No se necesita equipos electricos como bombas de circulacion o mescladoras. Es sistema es automatico, no requiere de una regulacion. Biomasa La biomasa es el nombre dado a cualquier materia organica de origen reciente que haya derivado de animales y vegetales como resultado del proceso de conversion fotosintetico. La energia de la biomasa deriva del material de vegetal y animal, tal como madera de bosques, residuos de procesos agricolas y forestales, y de la basura industrial, humana o animales.

En naturaleza, en ultima instancia toda la biomasa se descompone a sus moleculas elementales acompanada por la liberacion de calor. Por lo tanto la liberacion de energia de conversion de la biomasa en energia util imita procesos naturales pero en una tasa mas rapida. Por lo tanto, la energia obtenida de la biomasa es una forma de energia renovable. Utilizar esta energia recicla al carbon y no anade dioxido de carbono al medio ambiente, en contraste con los combustibles fosiles. De todas las fuentes renovables de energia, la biomasa se diferencia en que almacena energia solar con eficiencia.

Ademas, es la unica fuente renovable de carbon, y puede ser procesada convenientemente en combustibles solidos, liquidos y gaseosos. La biomasa puede utilizarse directamente (por ejemplo combustion de madera para la calefaccion y cocinar) o indirectamente convirtiendola en un combustible liquido o gaseoso (ej: etanol a partir de cosechas del azucar o biogas de la basura animal). La energia neta disponible en la biomasa por combustion es de alrededor de 8MJ/kg para la madera verde, 20MJ/kg para la materia vegetal seca en horno, 55MJ/kg para el metano; en comparacion con cerca de 23 a 30MJ/kg para el 7 Cesar Arregoitia Zamudio carbon. La eficiencia del proceso de la conversion se determina cuanto la energia real puede ser utilizada en forma practica. Aplicaciones de la Biomasa Biocombustibles La produccion de biocombustibles tales como el etanol y el biodiesel tiene el potencial de sustituir cantidades significativas de combustibles fosiles en varias aplicaciones de transporte. El uso extenso del etanol en Brasil ha demostrado que los biocombustibles son tecnicamente factibles en gran escala. La produccion de biocombustibles en los EE. UU. Europa (etanol y biodiesel ) esta aumentando, siendo la mayoria de los productos utilizados en combustible mezcla, por ejemplo E20 esta compuesto por 20% de etanol y 80% de gasolina y se ha descubierto que es eficaz en la mayoria de los motores de ignicion sin ninguna modificacion. Actualmente la produccion de biocombustibles es apoyada con incentivos del gobierno, pero en el futuro, con el crecimiento de los sembrados dedicados a la bioenergia, y las economias de la escala, las reducciones de costos pueden hacer competitivos a los biocombustibles .

Produccion electrica La electricidad puede ser generada a partir de un numero de fuentes de biomasa y al ser una forma de energia renovable se la puede clasificar como «energia verde». La produccion de electricidad a partir de fuentes renovables de biomasa no contribuye al efecto invernadero ya que el dioxido de carbono liberado por la biomasa cuando es quemado, (directa o indirectamente despues de que se produzca un biocombustible ) es igual al dioxido de carbono absorbido por el material de la biomasa durante su crecimiento. 18

Cesar Arregoitia Zamudio Calor y Vapor La combustion de la biomasa o de biogas puede utilizarse para generar calor y vapor. El calor puede ser el producto principal, en usos tales como calefaccion de hogares y cocinar, o puede ser un subproducto de la produccion electrica en centrales combinadas de calor y energia. El vapor generado por la biomasa puede utilizarse para accionar turbinas de vapor para la produccion electrica, utilizarse como calor de proceso en una fabrica o planta de procesamiento, o utilizarse para mantener un flujo de agua caliente.

Gas Combustible Los biogases producidos de la digestion o de la pirolisis anaerobia tienen un numero de aplicaciones. Pueden ser utilizados en motores de combustion interna para accionar turbinas para la produccion electrica, puede utilizarse para producir calor para necesidades comerciales y domesticas, y en vehiculos especialmente modificados como un combustible. Ventajas de la biomasa ? La biomasa es una fuente renovable de energia y su uso no contribuye al calentamiento global.

De hecho, produce una reduccion los niveles atmosfericos del bioxido de carbono, como actua como recipiente y el carbon del suelo puede aumentar. ? Los combustibles de biomasa tienen un contenido insignificante de azufre y por lo tanto no contribuyen a las emisiones de dioxido de azufre que causan la lluvia acida. La combustion de la biomasa produce generalmente menos ceniza que la combustion del carbon, y la ceniza producida se puede utilizar como complemento del suelo en granjas para reciclar compuestos tales como fosforo y potasio. La conversion de residuos agricolas, de la silvicultura, y la basura solida municipal para la produccion energetica es un uso eficaz de los residuos 19 Cesar Arregoitia Zamudio que a su vez reduce significativamente el problema de la disposicion de basura, particularmente en areas municipales. ? La biomasa es un recurso domestico, que no esta afectado por fluctuaciones de precio a nivel mundial o a por las incertidumbres producidas por las fuentes de combustibles importados.

En paises en vias de desarrollo en particular, el uso de biocombustibles liquidos, tales como biodiesel y etanol, reduce las presiones economicas causadas por la importacion de productos de petroleo. ? Los cultivos para energia perennes (las hierbas y los arboles) tienen consecuencias para el medio ambiente mas bajas que los cultivos agricolas convencionales. Restricciones en el uso de la biomasa ? En naturaleza, la biomasa tiene relativamente baja densidad de energia y su transporte aumenta los costes y reduce la produccion energetica neta.

La biomasa tiene una densidad a granel baja (grandes volumenes son necesarios en comparacion con los combustibles fosiles), lo que hace el transporte y su administracion dificiles y costosos. La clave para superar este inconveniente esta en localizar el proceso de conversion de energia cerca de una fuente concentrada de biomasa, tal como una serreria, un molino de azucar o un molino de pulpa. ? La combustion incompleta de la lena produce particulas de materia organica, el monoxido de carbono y otros gases organicos.

Si se utiliza la combustion de alta temperatura, se producen los oxidos del nitrogeno. En una escala domestica mas pequena, el impacto en la salud de la contaminacion atmosferica dentro de edificios es un problema significativo en los paises en vias de desarrollo, en donde la lena se quema ineficazmente en fuegos abiertos para cocinar y la calefaccion de ambientes. ? Existe la posibilidad que el uso extensivo de bosques naturales cause la tala de arboles y escasez localizada de lena, con ramificaciones ecologicas 20 Cesar Arregoitia Zamudio sociales serias. Esto esta ocurriendo actualmente en Nepal, partes de la India, Sudamerica y en Africa sub Sahara. La conversion de bosques en tierras agricolas y areas urbanas es una importante causa de la tala de arboles. Ademas, en muchos paises asiaticos gran parte del combustible de la madera usado con propositos de energia provienen de areas indigenas boscosas. ? Hay un conflicto potencial por el uso de los recursos de la tierra y del agua para la produccion de energia de biomasa y otras aplicaciones, tales como produccion de alimentos y de fibras.

Sin embargo, el uso de tecnicas modernas de produccion agricola representa que hay suficiente tierra disponible para todas las aplicaciones, incluso en regiones densamente pobladas como Europa. ? Algunos usos de la biomasa no son completamente competitivos en esta etapa. En la produccion de electricidad por ejemplo, hay fuerte competencia de las nuevas plantas de gas natural, altamente eficientes. Sin embargo, la economia de la produccion energetica de biomasa esta mejorando, y la preocupacion cada vez mayor por las emisiones de gas de invernadero esta haciendo a la energia de biomasa mas atractiva. La produccion y el proceso de la biomasa pueden implicar un consumo de energia significativa, tales como combustible para los vehiculos y los fertilizantes agricolas, dando por resultado un balance energetico reducido para el uso de la biomasa. En el proceso de la biomasa se necesitan reducir al minimo el consumo de combustibles fosiles, y maximizan la conversion de basura y recuperacion de energia. ? A menudo existen restricciones politicas e institucionales al uso de biomasa, tales como politicas energeticas, impuestos y subsidios que animan el uso de combustibles fosiles.

Los costos de la energia no reflejan a menudo las ventajas ambientales de la biomasa o de otros recursos energeticos renovables 21 Cesar Arregoitia Zamudio Energia Hidraulica ?Que es la energia hidraulica? La energia hidraulica se la obtenida del agua en movimiento. Tambien proviene del sol ya que, gracias a el, se produce el ciclo del agua. La fuerza del agua se transforma en energia mecanica al mover las aspas de una turbina en una central hidroelectrica, donde se transforma en energia electrica. Las presas hidraulicas se destinan a la produccion de energia electrica.

Tecnologia de explotacion El aprovechamiento de la energia hidraulica se lleva a cabo en las centrales hidroelectricas, normalmente situadas en los embalses. Una central hidroelectrica consta de las siguientes partes: 1. Agua embalsada, 2. Presa, 3. Rejillas filtradoras, 4. Tuberia forzada, 5. Conjunto turbina-alternador, 6. Turbina, 7. Eje, 8. Generador, 9. Lineas de transporte de energia electrica, 10. Transformadores 22 Cesar Arregoitia Zamudio Ventajas Las ventajas de la energia hidraulica son que es renovable,no contaminante y que produce mucha energia.

Incovenientes Los incovenientes de la energia hidraulica son que es muy caro construir sus infraestructuras, depende de los factores climaticos, supone un impacto medioambiental ya que se inundan valles. Energia Geotermica ?Que es la energia geotermica Se llama energia geotemica a la que se encuentra en el interior de la tierra en forma de calor, como resultado de: ? ? La desintegracion de elementos radiactivos. El calor permanente que se origino en los primeros momentos de formacion del planeta. 23 Cesar Arregoitia Zamudio

Esta energia se manifiesta por medio de procesos geologicos como volcanes en sus fases postumas, los geiseres que expulsan agua caliente y las aguas termales. Conversion de la energia geotermica en electrica. La conversion de la energia geotermica en electricidad consiste en la utilizacion de un vapor, que pasa a traves de una turbina que esta conectada a un generador, produciendo electricidad. El principal problema es la corrosion de las tuberias que transportan el agua caliente. 24 Cesar Arregoitia Zamudio Usos de la energia geotermica ? ? ? Balnearios: Aguas termales que tienen aplicaciones para la salud. Calefaccion y agua caliente. Electricidad. Extraccion de minerales: Se obtienen de los manantiales azufre, sal comun, amoniaco, metano y acido sulfidrico. ? Agricultura y acuicultura: Para invernaderos y criaderos de peces. Ventajas ? ? Es una fuente que evitaria la dependencia energetica del exterior. Los residuos que produce son minimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petroleo, carbon… Inconvenientes 1.

Emision de acido sulfidrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal. 25 Cesar Arregoitia Zamudio 2. Emision de CO2, con aumento de efecto invernadero. 3. Contaminacion de aguas proximas con sustancias como arsenico, amoniaco, etc. 4. Contaminacion termica. 5. Deterioro del paisaje. 6. No se puede transportar. CONCLUSION En esta monografia he detallado las principales energias alternativas aunque existen mas y puesto que seran las energias del futuro apareceran nuevos tipos en los proximos anos.

A pesar de que estas energias son las mas respetuosas con el medio ambiente en la actualidad tienen algunos inconvenientes como por ejemplo el gran coste economico de sus instalaciones que impide que estas se apliquen de manera generalizada. Por otro lado al depender de las fuerzas naturales, y estas ser irregulares, impide obtener siempre los mismos aprovechamientos. Ademas, las instalaciones actuales suelen alterar los ecosistemas en los que se encuentran. 26 Cesar Arregoitia Zamudio