Contenido1.ENERGIA SOLAR21.2 PRINCIPALES USOS DE LA ENERGA SOLAR31.3 ENERGA SOLAR TRMICA31.3.1 Funcionamiento41.3.2 Tipos de aprovechamiento de la energa solar trmica41.3.3 Energa solar trmica de baja temperatura51.3.4 Energa solar trmica de alta temperatura71.3.5 Aplicaciones81.3.6 Cmo se han de colocar los colectores solares?91.4 ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA91.4.1 Generacin de electricidad91.4.2 Medicin de la energa solar fotovoltaica101.4.3 Paneles solares101.4.4 Aplicaciones de la energa solar fotovoltaica111.4.5 Ubicacin y posicin de los mdulos fotovoltaicos131.4.6 PRODUCCION DE LA ENERGIA FOTOVOLTAICA141.4.7 Ventajas y desventajas de la energa fotovoltaica151.4.8 La energa solar fotovoltaica en el Per162. ENERGIA ELICA182.1. VIENTO Y ENERGA ELICA182.1.1. Origen del viento182.1.2. Instrumentos de medicin del viento192.1.3. Unidades y escalas202.1.4. Energa del viento202.1.5. Ley de Betz212.1.6. Potencial elico local222.2. FORMA DE APROVECHAMIENTO222.2.1. PARTES DE UN AEROGENERADOR232.2.2. CLASIFICACION DE LOS AEROGENERADORES242.3. FUNCIONAMIENTO DE UN PARQUE EOLICO252.4 Costes262.5 IMPACTO AMBIENTAL272.6 ESTIMACIN DE LA POTENCIA ELICA EN EL PER283. ENERGIA DE BIOMASA283.1 TIPOS DE BIOMASA293.1.1 Biomasa natural293.1.2 Biomasa residual293.1.3. Cultivos energticos303.2 BIOCOMBUSTIBLE303.2.1 Biocombustibles slidos303.2.2. Biocombustibles gaseosos313.2.3. Biocombustibles lquidos313.3 VENTAJAS DE UTILIZAR BIOMASA334. ENERGIA GEOTERMICA354.1. FORMA DE APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA GEOTRMICA354.2 PRODUCCIN DE ELECTRICIDAD354.3 PRODUCCIN DE CALOR365. ENERGA DE LOS MARES375.1 FORMA DE APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA DE LOS MARES375.2 ENERGA MAREOMOTRIZ375.3 ENERGA UNDIMOTRIZ385.3.1 Sistemas de captacin de energa Undimotriz395.4 GRADIENTE TRMICO405.5 CORRIENTES MARINAS415.6 IMPACTO AMBIENTAL415.7VIABILIDAD ECONMICA42

INTRODUCCION

En la actualidad la crisis energtica es una preocupacin mundial. Los recursos utilizados como fuentes de energa, tales como petrleo, carbn y gas natural (combustibles fsiles), son recursos no renovables y se estima que las reservas existentes no sern suficientes para cubrir las necesidades de una poblacin mundial creciente .Por otra parte, la combustin de energas fsiles es una de las principales fuentes de emisin de gases invernadero.El resto de la energa que se consume en el mundo, la mitad se produce a partir deplantas nucleares, (que calientan agua para convertirla en vapor que)que tras demostrar en varias ocasiones lo peligrosas que pueden resultar para la humanidad, hoy en da se estn desmantelando en muchos pases del mundo.Otra cantidad importante es producida a partir depresas hidroelctricas, y sorprendentemente esta resulta ser una de las fuentes de energa ms eficientes, ya que ms del noventa y cinco por ciento de la energa cintica del agua durante su cada se convierte en electricidadPor desgracia hay muy pocos pases que tengan ros suficientes para autoabastecerse de energa, y aunque una presa no contamina, requiere unas instalaciones costosas y destruye el ecosistema del ro all donde se instala. Vista la situacin, es lgico que cada vez haya ms investigaciones acerca de fuentes de energa alternativa.La presente monografa hace un repaso de la informacin acerca de aquellas energas alternativas no convencionales que se estn desarrollando en el mundo

1. ENERGIA SOLAREs la energa proveniente del sol y que es convertida a energa til gracias a los avances tecnolgicos en el campo provocado por el ser humano, son provocados para aumentar la temperatura de diversos objetos y tambin es til para la produccin de electricidad (como sus principales aplicaciones).Cabe destacar que el sol arroja cuatro mil veces ms energa que la que consumimos, por lo que su potencial es prcticamente ilimitado para la capacidad de aprovechamiento o rendimiento del mismo que tiene el ser humano.Formas de Radiacin Solar en el planeta Radiacin directa: es la radiacin que nos llega directamente del Sol; sin haber incidido con nada por el camino y, por tanto, sin haberse desviado ni cambiado de direccin. Esta radiacin es la que produce las sombras. Es el tipo de radiacin predominante en un da soleado. Radiacin difusa: es la radiacin que nos llega despus de haber incidido con cualquier elemento de la atmsfera (polvo, nubes, contaminantes, etc.), por lo que ha cambiado de direccin. Es el tipo de radiacin predominante en un da nublado. Radiacin reflejada o albedo: es la radiacin reflejada por la superficie terrestre; cobra importancia en las zonas con nieve, con agua (como cerca del mar o de una presa) o cualquier otra zona donde la reflexin sea importante.Medicin de la Radiacin SolarPara medir la radiacin solar que llega a la superficie terrestre se utilizan los siguientes instrumentos: Piranmetro: que mide la radiacin global o la difusa, segn se le ponga un anillo de sombra (difusa) o no (global). Pirhelimetro: que mide la radiacin directa. Pirgemetro (o albedmetro): que mide la radiacin reflejada o albedo.

1.2 PRINCIPALES USOS DE LA ENERGA SOLAREl Sol puede aprovecharse energticamente de dos formas conceptualmente diferentes: Como fuente de calor: energa solar trmica de baja y media temperatura. Como fuente de electricidad: energa solar fotovoltaica y solar trmica de alta temperatura.1.3 ENERGA SOLAR TRMICALa energa solartrmicaoenerga termosolarconsiste en el aprovechamiento de la energa provenientedel Solpara producir calorque puede aprovecharse para su uso domstico en la cocinao como productor de agua caliente destinada al consumo de agua domstico, ya sea para agua caliente sanitaria o refrigeracin, tambin es muy til para produccin de energa mecnicay as en electricidad. 1.3.1 FuncionamientoEl principio bsico de funcionamiento de estos sistemas solares es sencillo: la radiacin solar se capta y el calor se transfiere a un fluido (generalmente agua o aire). Para aprovechar la energa solar trmica se usa el captador solar, tambin denominado colector o placa solar. El fluido calentado se puede usar directamente (por ejemplo, para calentar agua en piscinas) o indirectamente mediante un intercambiador de calor (por ejemplo, en el caso de la calefaccin de una habitacin). El colector es el elemento que capta la energa solar. Normalmente consta de los siguientes elementos: Cubierta frontal transparente, por lo general vidrio. Superficie absorbente, por donde circula el fluido (normalmente agua) y que suele ser de color negro. Aislamiento trmico, para evitar las prdidas de calor. Carcasa externa, para su proteccin.

El colector solar basa su funcionamiento en el efecto invernadero: la radiacin solar rayos solares (onda corta) incide en el vidrio y lo atraviesa y es absorbida por una superficie que se calienta. Esta superficie emite, a su vez, calor radiacin trmica (onda larga); no obstante este tipo de onda no puede atravesar el vidrio, por lo que se queda atrapada dentro del colector.1.3.2 Tipos de aprovechamiento de la energa solar trmicaLa energa solar trmica se utiliza principalmente para calentar fluidos, normalmente agua. Dependiendo de la temperatura final alcanzada por el fluido a la salida, las instalaciones se dividen en:1. Baja temperaturaSon las ms extendidas y se destinan a aquellas aplicaciones que no exigen temperaturas del agua superiores a los 90 C, como, por ejemplo, la produccin de agua caliente sanitaria (ACS) para viviendas y polideportivos, apoyo a la calefaccin de viviendas, calentamiento de agua para piscinas, etc.2. Media temperaturaDestinada a aquellas aplicaciones que exigen temperaturas del agua comprendidas entre 80 C y 250 C, como, por ejemplo, el calentamiento de fluidos para procesos industriales y la desalinizacin de agua de mar.3. Alta temperaturaDestinada a aquellas aplicaciones que requieran temperaturas del agua superiores a los 250 C, como es el caso de la generacin de vapor para la produccin de electricidad.Laenerga solarfotovoltaicaes un tipo deelectricidad renovableobtenida directamente a partir de la radiacin solarmediante un dispositivosemiconductordenominadoclula fotovoltaica, o una deposicin de metales sobre un sustrato llamadaclula solar de pelcula fina.Este tipo de energa se usa para alimentar innumerables aparatos autnomos, para abastecer refugios o casas aisladas y para producirelectricidada gran escala para redes de distribucin. Debido a la creciente demanda deenergas renovables, la fabricacin de clulas solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los ltimos aos.1.3.3 Energa solar trmica de baja temperaturaLos colectores que se utilizan en estas aplicaciones son colectores planos. Dentro de estos sistemas podemos distinguir 2 tipos de instalaciones:

a) Sistemas de circulacin forzadaEn este tipo de sistemas el acumulador se suele situar dentro del edificio, por ejemplo, en el stano. Para hacer circular el agua entre el colector y el acumulador se utiliza una bomba, por lo que se hace necesario un aporte externo de energa. Este tipo de sistemas se utiliza sobre todo en el centro y norte de Europa, habida cuenta de que en estos pases el clima es muy fro en invierno como para poder situar el acumulador en el exterior, dado que las prdidas de calor seran cuantiosas.

b) Sistemas termosifnEste tipo de sistemas funcionan sin aporte externo de energa, ya que aprovechan el denominado efecto termosifn: el movimiento del agua se produce por la diferencia de temperaturas entre el agua fra del depsito de acumulacin (tanque) y la caliente del captador, puesto que el agua que est dentro del colector se calienta por el Sol, disminuyendo su densidad y, por tanto, su peso especfico. Al disminuir su peso especfico, el agua ms caliente se sita en la parte superior del captador. Este hecho, unido a que el mayor peso del agua fra del depsito hace que sta caiga por el conducto que une la parte inferior del depsito con la par - te inferior del captador, provoca que el agua caliente del captador ascienda hasta el tanque. En este tipo de sistemas el tanque se suele situar por encima del captador.Se crea de esta forma el movimiento del agua del colector al depsito, el cual se mantendr mientras haya suficiente diferencia de temperatura entre el colectory el depsito. Una vez calentada el agua de ste, las temperaturas se igualan y el movimiento cesa.

Estos 2 tipos de instalaciones pueden ser, a su vez, de circuito abierto o cerrado.c) Instalaciones de circuito abiertoEl agua que circula por el colector es la misma que se utiliza como agua caliente. El agua entra en el colector, se calienta, pasa al tanque y se usa directamente.d) Instalaciones de circuito cerradoPor el colector circula un fluido (en circuito cerrado) que se calienta y cede su calor al agua de abasto a travs de un intercambiador de calor.Las instalaciones de circuito cerrado son apropiadas para aquellas zonas donde el agua de abasto es de mala calidad, ya que si esta agua circulara por el colector (caso del circuito abierto), ste se estropeara antes y habra que cambiarlo. Sin embargo, si se utiliza el circuito cerrado, el nico elemento que est en contacto con el agua de abasto es el intercambiador de calor, elemento ms econmico y fcil de cambiar

1.3.4 Energa solar trmica de alta temperaturaPara alcanzar temperaturas lo suficientemente altas que produzcan electricidad es imprescindible recurrir a un sistema de concentracin de los rayos solares. Estos sistemas requieren de un dispositivo de seguimiento solar, de tal forma que siguen al Sol en su recorrido diario, consiguiendo as una mayor captacin de la radiacin solar.Las tres tecnologas solares trmicas que se utilizan para la generacin de electricidad se describen a continuacin.Sistema solar con torre central receptor con heliostatosSuelen estar constituidas por una serie de espejos (denominados heliostatos) que reflejan los rayos solares hacia una torre central, concentrando la radiacin solar en un solo punto, donde se alcanzan temperaturas que pueden llegar a los 1000 C. Estas centrales han sido construidas en diversos tamaos, desde 0,5 a 10 MW.Colectores cilindro-parablicosEl colector consiste en un espejo cilindro-parablico que refleja la radiacin solar sobre un tubo de vidrio dispuesto a lo largo de la lnea focal del espejo. El fluido caloportador (que se calienta y transporta el calor) pasa por una tubera situada en el foco de los colectores, pudiendo alcanzar temperaturas de 400 C, y se utiliza para producir vapor sobrecalentado, que alimenta una turbina convencional y genera as energa elctrica.Discos parablicos (stirling)Estn constituidos por espejos parablicos en cuyo foco se sita el receptor solar. Son sistemas indicados para la produccin de energa elctrica en aislado (lugares a los que no llega la red elctrica). Esta tecnologa es adecuada para una produccin descentralizada, cercana al lugar de consumo, con los ahorros en infraestructura de distribucin que ello supone. Un disco stirling de 8,5 m de dimetro es capaz de producir10 kW. En la actualidad es capaz de competir con pequeos motores disel en regiones donde el coste del disel alcance 0,76 euros/litro; aunque en un futuro prximo ser competitivo incluso para precios de disel de 0,35 euros/l. En la actualidad se construyen sistemas con una potencia que va desde 7 kW hasta 50 kW.

1.3.5 Aplicaciones

Aplicaciones de la energa solar trmica de baja y media temperatura-Agua caliente sanitaria (ACS) domstica-Climatizacin de piscinas-Sistemas combinados de ACS y calefaccin-Secado solar-Cocinas solares-Refrigeracin solar-Aplicaciones en industrias-Desalinizacin solarAplicaciones de la energa solar trmica de alta temperaturaLa energa solar trmica de alta temperatura se utiliza para producir electricidad. Estos sistemas utilizan el calor de la radiacin solar para calentar un fluido y producir vapor, que acciona una turbina que, a su vez, se acopla a un generador elctrico. El principio de funcionamiento es como el de una central trmica convencional, diferencindose en la forma de producir el vapor, que es por calentamiento solar, alcanzndose temperaturas de 1000 C.

1.3.6 Cmo se han de colocar los colectores solares?Para optimizar las instalaciones es muy importante su orientacin, al objeto de obtener la mayor produccin de ACS con la menor superficie de colectores y, consecuentemente, al menor precio. Los colectores han de orientarse al sur, y la inclinacin vara segn las necesidades: Si la demanda de ACS es mayor en verano: la inclinacin ha de ser igual a la latitud geogrfica del lugar ms 10. Si la demanda de ACS es la misma durante todo el ao: la inclinacin ha de ser igual a la latitud geogrfica. Si la demanda de ACS es mayor en invierno: la inclinacin ha de ser igual a la latitud geogrfica menos 10.1.4 ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICAEs un tipo de fuente de energa renovable que obtiene directamente los rayos del Sol gracias a que posee un mecanismo de foto-deteccin cuntica de un determinadodispositivo, que generalmente se trata de una lmina metlica semiconductora llamadaclulafotovoltaica.1.4.1 Generacin de electricidadLa energa solar se puede transformar directamente en electricidad mediante clulas fotovoltaicas. Este proceso se basa en la aplicacin del efecto fotovoltaico, que se produce al incidir la luz sobre unos materiales denominados semiconductores; de esta manera se genera un flujo de electrones en el interior del material que puede ser aprovechado para obtener energa elctrica. Un panel fotovoltaico, tambin denominado mdulo fotovoltaico, est constituido por varias clulas fotovoltaicas conectadas entre s y alojadas en un mismo marco. Las clulas fotovoltaicas se conectan en serie, en paralelo o en serie-paralelo, en funcin de los valores de tensin e intensidad deseados, formando los mdulos fotovoltaicos.Un panel fotovoltaico produce electricidad en corriente continua y sus parmetros caractersticos (intensidad y tensin) varan con la radiacin solar que incide sobre las clulas y con la temperatura ambiente. La electricidad generada con energa solar fotovoltaica se puede transformar en corriente alterna, con las mismas caractersticas que la electricidad de la red elctrica, utilizando inversores.1.4.2 Medicin de la energa solar fotovoltaicaPara su caracterizacin, los mdulos se miden en unas condiciones determinadas denominadas condiciones estndar: 1000 W/m2 (1 kW/m2) de radiacin solar y 25 C de temperatura de las clulas fotovoltaicas. La mxima potencia generada en estas condiciones por cada mdulo fotovoltaico se mide en Wp (vatios pico); a esta potencia se la denomina potencia nominal del mdulo.La energa producida por los sistemas fotovoltaicos se calcula multiplicando su potencia nominal por el nmero de horas sol pico, dado que no todas las horas de sol son de la intensidad considerada como pico (1000 W/m2). El nmero de horas sol pico de un da concreto se obtendr dividiendo toda la energa producida en ese da (en Wh/ m2) entre 1000 W/ m2.1.4.3 Paneles solaresEl material ms utilizado en la actualidad para la fabricacin de clulas fotovoltaicas es el silicio, que es el material ms abundante en la Tierra despus del oxgeno; la combinacin de ambos forma el 60% de la corteza terrestre.Tradicionalmente han coexistido tres tipos de clulas de silicio. Silicio monocristalino: utiliza lingotes puros de silicio (los mismos que utiliza la industria de chips electrnicos).Son los ms eficientes, con rendimientos superiores al 12%. Silicio policristalino: se fabrica a partir de restos de piezas de silicio monocristalino. Su rendimiento es algo inferior pero su menor coste ha contribuido enormemente a aumentar su uso. Silicio amorfo: se obtiene por deposicin de capas delgadas sobre vidrio. El rendimiento es bastante menor que los anteriores, por lo que su uso se limita a aplicaciones de pequea potencia como calculadoras, relojes, etc.

1.4.4 Aplicaciones de la energa solar fotovoltaicaLas instalaciones solares fotovoltaicas se dividen en dos grandes grupos: sistemas aislados (sistemas autnomos sin conexin a la red elctrica) y sistemas conectados a la red elctrica.

Sistemas aisladosLa energa generada a partir de la conversin fotovoltaica se utiliza para cubrir pequeos consumos elctricos en el mismo lugar donde se produce la demanda.Estos sistemas suelen constar de:Paneles fotovoltaicos: generan electricidad a partir de la energa del Sol en corriente continua (CC).Bateras: almacenan la electricidad generada por los paneles para poder utilizarla, por ejemplo, en horas en que la energa consumida es superior a la generada por los mdulos o bien de noche.Reguladores de carga: controla el proceso de carga y descarga de las bateras, evitando sobrecargas y descargas profundas y alargando as la vida til de las bateras.Inversores: transforman la corriente continua (CC) en alterna (CA), que es la que se utiliza de forma habitual en nuestros hogares. Si los consumos fuesen en CC, se podra prescindir del inversor. En algunos pases en vas de desarrollo las instalaciones en CC tienen una gran importancia, llegando a miles de sistemas instalados.

Sistemas conectados a la redSe instalan en zonas que disponen de red elctrica y su funcin es producir electricidad para venderla a la compaa elctrica. Estos sistemas constan de:1. Paneles fotovoltaicos: Generan electricidad a partir de la energa del Sol en corriente continua (CC).2. Inversores: Para transformar la electricidad producida por un panel solar fotovoltaico (corriente continua) en electricidad con las mismas caractersticas que la de la red elctrica (corriente alterna a 230 voltios y frecuencia de 50 Hz), se necesita un inversor. Existen diferentes tipos de inversores, con lo que es recomendable escogerlo en funcin del tamao de la instalacin.La potencia del inversor es la que se toma como potencia nominal de la instalacin expresndose en vatios (W). La suma de las potencias de todos los mdulos fotovoltaicos que constituyen la instalacin se denomina potencia pico, con unidad Wp. La potencia del inversor suele ser entre un 10% y un 20% menor que la potencia pico de la instalacin.El inversor se instala entre el generador fotovoltaico y el punto de conexin a la red.Una vez ha sido transformada la electricidad solar por el inversor, toda la energa producida se inyecta en la red, con las ventajas econmicas y medioambientales que esto supone.3. Cuadro de protecciones y contadores: El generador fotovoltaico necesita dos contadores ubica dos entre el inversor y la red: uno para cuantificar la energa que se genera e inyecta en la red (para su posterior remuneracin), y otro para cuantificar el pequeo consumo del inversor fotovoltaico en ausencia de radiacin solar (tambin garantiza a la compaa elctrica posibles consumos que el titular de la instalacin pudiera hacer).Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red pueden ser de muy diversos tamaos y pueden ir desde pequeas instalaciones, por ejemplo, en tejados o azoteas, hasta centrales fotovoltaicas instaladas en grandes terrenos (se pueden utilizar zonas rurales no aprovechadas para otros usos) pasando por instalaciones intermedias como pueden ser las que se utilizan en grandes cubiertas de reas urbanas: aparcamientos, centros comerciales, reas deportivas, etc.

1.4.5 Ubicacin y posicin de los mdulos fotovoltaicosLos paneles fotovoltaicos se pueden instalar en edificios (terrazas, tejados, balcones, azoteas, patios) o en infraestructuras urbanas (marquesinas, prgolas, cubiertas de aparcamientos, etc.). Un aspecto fundamental al situar los paneles es asegurarse de que no existen obstculos que les puedan dar sombra (vegetacin, otros edificios, elementos constructivos, otros mdulos, etc.).Si se observan las posiciones del Sol al amanecer, medioda y atardecer en cualquier lugar del hemisferio norte, se ver cmo el Sol sale por el este, se desplaza en direccin sur y se pone por el oeste. Es por eso por lo que para aprovechar al mximo la luz solar la orientacin de los paneles se hace hacia el sur en el hemisferio norte y hacia el norte en el hemisferio sur. En definitiva, los paneles se instalarn siempre mirando hacia el Ecuador.La inclinacin ptima de los mdulos fotovoltaicos depende de:

1. La latitud del lugar donde se van a instalar.2. La tipologa, segn sea una instalacin conectada o aislada de la red elctrica.En una instalacin conectada a la red elctrica lo que se persigue es la mxima produccin anual (la mayor cantidad posible de kWh a lo largo del ao); para conseguir este fin los paneles fotovoltaicos se inclinan entre 5 y 10 menos que la latitud, aunque lo que se deja de generar por estar inclinados por encima o por debajo de este ptimo representa slo un 0,08% por cada grado de desviacin respecto a la inclinacin ptima. En instalaciones aisladas se ha de garantizar el suministro de electricidad durante todo el ao. Los meses ms crticos son los de invierno (menos radiacin solar), por lo que se persigue la mxima captacin en invierno.Para asegurar la mxima captacin solar en esos meses, los mdulos se inclinan unos 10 ms que la latitud.

1.4.6 PRODUCCION DE LA ENERGIA FOTOVOLTAICAAlemania es en la actualidad el segundo productor mundial de energa solar fotovoltaica trasJapn, con cerca de 5 millones de metros cuadrados de colectores de sol, aunque slo representa el 0,03% de su produccin energtica total. Laventade paneles fotovoltaicos ha crecido en el mundo al ritmo anual del 20% en la dcada de los noventa. En la UE el crecimiento medio anual es del 30%, yAlemaniatiene el 80% de la potencia instalada.El crecimiento actual de las instalaciones solares fotovoltaicas est limitado en 2006 por la falta demateria primaen el mercado (silicio decalidad solar) al estar copadas lasfuentesactuales. Diversos planes se han establecido para nuevas factoras de este material en todo el mundo, incluyendo en mayo de 2006 la posibilidad de que se instale una enEspaacon la colaboracin de los principales actores del mercado. La inyeccin en red de la Energa solar fotovoltaica, est probada por elGobiernoEspaolcon el 575% delvalordel kilowatt/hora normal. Lo que corresponde con unos 0,44 euros por cada kwh que se inyecte en red.Actualmente, el acceso a la red elctrica en Espaa requiere una serie de permisos de laadministraciny la autorizacin de la compaa elctrica distribuidora de la zona. Esta tiene la obligacin de dar punto de enganche o conexin a la red elctrica, pero en la prctica el papeleo y la reticencia de las elctricas estn frenando el impulso de las energas renovables.Las elctricas buscan motivos tcnicos como la saturacin de la red para controlar sus intereses en otras fuentes energticas y con la intencin de bloquear la iniciativa de los pequeos productores de energa solar fotovoltaica. Esta situacin provoca una grave contradiccin entre losobjetivosde laUnin Europeapara impulsar las energas limpias y la realidad de una escasa liberalizacin en Espaa del sector energtico que impide el despegue y la librecompetitividadde las energas renovables.1.4.7 Ventajas y desventajas de la energa fotovoltaicaLa energa fotovoltaicanos brinda numerosas ventajas, entre ellas, los paneles fotovoltaicos son limpios, silenciosos y no daan el medio ambiente, adems nos ahorran mucha energa algo que notaremos a fin de mes. Aunque es verdad que instalar un panel de este estilo requiere una obra, su construccin es bastante rpida y a su vez requieren de un mantenimiento mnimo brindndonos a cambio un largo perodo de vida til. Por ltimo como ventaja principal, es el nico sistema que puede ofrecernos un suministro de energa continuo ya que podemos utilizarlo haya sol o no.Si tenemos que nombrar desventajas de estos sistema no encontramos demasiadas, lo que podemos sealar es que el costo de compra es elevado debido a que este sistema de energa fotovoltaica no se encuentra masificado.Posee ciertas limitaciones con respecto al consumo ya que no puede utilizarse ms energa de la acumulada en perodos en donde no haya sol; por ltimo uno de los mayores problemas para al gente que est pendiente de la esttica de su casa es la imagen que estos paneles dan; no son necesariamente agradables a la vista debido a sus grandes dimensiones.

1.4.8 La energa solar fotovoltaica en el PerEl Per posee, 4 millones 741 mil 730 viviendas que disponen de alumbrado elctrico conectado a la red pblica, mientras que un milln 658 mil 401 viviendas an no disponen de este servicio (Fuente: INEI, Segn el Censo del 2007, del total de viviendas particulares con ocupantes presentes). En cifras relativas, el 74,1% de las viviendas dispone de este servicio, que significa un importante crecimiento en relacin a 1993, que fue de 54,9%. En cambio, las viviendas que no disponen del servicio de alumbrado elctrico han disminuido de 45,1% en 1993 a 25,9% en el 2007; siendo el principal motivo la orografa tan variada y la dispersin de las poblaciones rurales, haciendo que el costo de tendido de redes elctricas sea alto, por lo que se hace necesario buscar alternativas de electrificacin con modelos diferentes. El Per es un pas con buen potencial solar, el sur peruano conforma el desierto ms rido del mundo, el desierto de Atacama, en Tacna se puede encontrar que la energa solar incidente diaria promedio anual es de 6-6.5 kWh/m, (Fuente: SENAMHI, periodo 1975-1990) y para el Per la energa solar incidente diaria promedio anual es de 4.61 kWh/m (Fuente: MINEM, 2001).La tecnologa solar fotovoltaica ha dado grandes pasos en este ltimo siglo, como es el nuevo diseo de panel solar cuya eficacia no est limitada por el ngulo, donde un equipo de investigadores dirigido por Shawn-Yu Lin, del Instituto Politcnico Rensselaer, ha descubierto y demostrado un nuevo mtodo para superar dos de las mayores barreras que limitan a la energa solar, un nuevo recubrimiento antirreflectante que eleva la cantidad de luz del Sol capturada por los paneles solares y permite a stos absorber el espectro solar completo desde casi cualquier ngulo, haciendo la obtencin de la alta eficiencia ms rentable a la energa solar; Usar la energa solar para convertir CO2 en combustible, el trabajo realizado por Clifford Kubiak y Aaron Sathrum, de la Universidad de California en San Diego, demostraron la viabilidad de aprovechar la luz del Sol para transformar un gas de efecto invernadero en un producto til, desarrollaron un prototipo del dispositivo que captura energa solar, la convierte en energa elctrica, y "divide" el dixido de carbono en monxido de carbono (CO) y oxgeno, entre otros avances tecnolgicos. A pesar de todos los avances tecnolgicos en paneles fotovoltaicos; an no es rentable su uso en un pas tercermundista como Per, los problemas hidroenergticos son latentes, muchos proyectos fotovoltaicos estn aplicados a las zonas rurales debido al bajo costo que significa en comparacin con las zonas urbanas, el alto costo de 1kWh solar con respecto a 1kWh de la empresa de servicio pblico de electricidad (es de 3 veces ms), una regin como Tacna es un claro ejemplo de la importancia de realizar proyectos de reconversin energtica hacia energas renovables orientada hacia el respeto por el medio ambiente, la regin Tacna comparte con las dems regiones de la costa peruana el problema hidroenergtico, donde el nico recurso explotado es el hdrico, la escases de este recurso originara el retroceso del alto progreso material y su desarrollo sostenible. En la regin Tacna es factible el uso de la energa solar pero el alto costo no permite acceder a la poblacin de zonas urbanas.Ejemplos como el Ayuntamiento de Rivas Vaciamadrid, que permiten a los vecinos del municipio que deseen instalar placas solares fotovoltaicas en sus casas sin pagar ni un solo euro, el acuerdo firmado por el alcalde de Rivas Vaciamadrid y el director comercial de Bancaja para Madrid Centro, establece que cualquier vecino del municipio puede solicitar que se instalen paneles fotovoltaicos en su casa. Los tcnicos municipales se encargarn de determinar si el inmueble es adecuado y harn una recomendacin sobre qu potencia instalar. Una vez determinada la viabilidad del proyecto, Bancaja pagar el 100% de la instalacin y se ir cobrando con los ingresos generados por la venta de la electricidad producida por el sistema fotovoltaico; deberan considerarse para el futuro de Per.

2. ENERGIA ELICA

2.1. VIENTO Y ENERGA ELICA Todas las fuentes deenergarenovables (excepto la maremotriz y la geotrmica), e incluso la energa de los combustibles fsiles, provienen, en ltimo trmino, del sol. El sol irradia 174.423.000.000.000 kWh de energa por hora hacia la Tierra. En otras palabras, la Tierra recibe 1,74 x 1017W depotencia.Alrededor de un 1 a un 2 por ciento de la energa proveniente del sol es convertida en energa elica. Esto supone una energa alrededor de 50 a 100 veces superior a la convertida en biomasa por todas las plantas de la tierra.2.1.1. Origen del viento El Sol calienta de forma desigual las diferentes zonas del planeta, provocando el movimiento del aire que rodea la Tierra y dando lugar al viento. El viento es, por tanto, energa en movimiento, gracias al cual los barcos de vela han podido navegar durante siglos y se ha podido trasformar el movimiento de las aspas de un molino en energa til, ya sea para bombear agua, moler cerealeso para producir electricidad.

La rotacin terrestre, la diferencia de temperatura y la presin atmosfrica influyen en la direccin del viento. La energa del viento depende de su velocidad y, en menor medida, de su densidad (disminuye con la altitud).Cerca del suelo, la velocidad es baja, pero aumenta rpidamente con la altura. Cuanto ms accidentada sea la superficie del terreno, ms frenar al viento. Sopla con menos velocidad en las depresiones terrestres y con mayor velocidad sobre las colinas, aunque en grandes valles rodeados de montaas aparece el denominado efecto tnel, que puede proporcionar buenas velocidades de viento.

A escala local lo que sucede es que durante el da el Sol calienta el aire sobre tierra firme ms que el que est sobre el mar. El aire continental se expande y eleva, disminuyendo as la presin sobre el terreno y haciendo que el viento sople desde el mar hacia la costa. Lo contrario ocurre durante la noche, especialmente en invierno, donde la tierra se enfra ms rpidamente que el mar.

2.1.2. Instrumentos de medicin del viento

El viento matemticamente es un vector, que como se ha explicado anteriormente tiene aproximadamente dos dimensiones, puesto que la componente vertical es normalmente muy pequea. Por tanto, puede describirse en cada instante de tiempo con dos coordenadas. Para obtener estas coordenadas en un sistema cartesiano, el vector debe ser proyectado sobre cada uno de los ejes definidos ms o menos arbitrariamente como x e y. Esto es til para la previsin numrica del tiempo, pero la manera natural de describir el viento es mediante sus coordenadas polares, el mdulo (velocidad) y la direccin.

La descripcin mediante el mdulo y la direccin es conveniente por intuitiva y porque los instrumentos tradicionales de medida del viento evalan justamente cada una de estas dos magnitudes por separado.

El instrumento que mide la velocidad del viento de manera directa en aplicaciones elicas es normalmente el anemmetro, siendo el ms comn el anemmetro de cazoletas.

Para medir la direccin del viento normalmente se emplea una veleta. Su forma convencional consta de una cola ancha que el viento mantiene a sotavento de un eje de rotacin vertical y de un contrapeso que se mantiene a barlovento y que proporciona el equilibrio necesario para que el instrumento gire lo ms libremente posible. En la figura podemos observar que el contrapeso tiene una forma que nos apunta la direccin de la que viene el flujo. La seal de la posicin se la veleta se obtiene por contactos de cierre de circuito o a travs de potencimetros.

2.1.3. Unidades y escalas

El viento, como hemos nombrado anteriormente, se suele especificar con su mdulo y su ngulo. Las unidades del mdulo, como para cualquier velocidad, constan de una dimensin espacial dividida entre una temporal. En el Sistema Internacional, estas unidades son el metro y el segundo (m/s), y de hecho son las ms habituales en los estudios de recurso elico. Por familiaridad, tambin se emplean el kilmetro y la hora (km/h).

Por razones histricas, uno de los campos en los que existe ms tradicin en el conocimiento y la descripcin del viento es en la navegacin. Por este motivo, existen dos escalas ms de velocidades de viento que son propias de este campo. La primera es el nudo, que equivale a una milla nutica por hora 1,852 km/h. La otra es la escala Beaufort, que es puramente fenomenolgica y que estima la velocidad del viento en funcin del aspecto de la superficie del mar.

Nmero Beaufort VELOCIDAD (Km/h)NudosDenominacin

0 < 1< 1Calma

1 2-51-3Ventolina

2 6-114-6Flojito (Brisa muy dbil)

3 12-197-10Flojo (Brisa dbil)

4 20-2811-16Bonancible (Brisa moderada)

5 29-3817-21Fresquito (Brisa fresca)

6 39-4922-27Fresco (Brisa fuerte)

7 50-6128-33Frescachn (Viento fuerte)

8 62-7434-40Temporal (Viento duro)

9 75-8841-47Temporal fuerte (Muy duro)

10 89-10248-55Temporal duro(Temporal)

11 103-11756-63Temporal muy duro (Borrasca)

12 >118>64Temporal huracanado (Huracn)

La direccin del viento, en meteorologa, se mide en grados sexagesimales, pero el criterio empleado es diferente del matemtico habitual. En primer lugar, siempre nos referimos a la direccin de la que viene el viento, no hacia donde va. Se consideran cero grados u origen al viento que viene del norte, y la escala es creciente hasta los 360 grados en el sentido de las agujas del reloj.2.1.4. Energa del viento Si el viento puede aprovecharse para la produccin de energa, es porque la contiene en forma de energa cintica. Las mquinas respectivas permitirn transformarla en energa mecnica y, mediante un generador, en la energa elctrica. En esta seccin se muestra el clculo de energa que contiene el viento.

Hay que considerar un flujo de viento de velocidad U que atraviesa un volumen de longitud diferencial y seccin transversal A.

El flujo que atraviesa el disco por unidad de tiempo, dm/dt, segn la ecuacin de continuidad es:

Donde es la densidad del aire, que al igual que rea del disco se considera que no vara con el tiempo. Por otra parte, la potencia o energa cintica por unidad de tiempo ser:

Sustituyendo en la ecuacin anterior, queda la siguiente expresin:

A continuacin se puede definir una nueva magnitud, que mostrar la potencia por unidad de la seccin transversal (rea barrida), o densidad de potencia, y que vendr expresada por:

A la luz de estos resultados, se pueden extraer las siguientes conclusiones:

La densidad de potencia es proporcional a la densidad del aire. Esto quiere decir que en general, a mayor altitud, menor la energa disponible a igual velocidad del viento. La energa que se puede extraer del viento es proporcional al rea barrida por el rotor (o al cuadrado de su dimetro en una mquina convencional, con rotor circular).

La densidad de potencia es proporcional al cubo de la velocidad del viento. 2.1.5. Ley de Betz Si se intenta extraer toda la energa del viento, el aire saldra con una velocidad nula, es decir, el aire no podra abandonar la turbina. En ese caso no se extraera ninguna energa en absoluto, ya que obviamente tambin se impedira la entrada de aire al rotor del aerogenerador. En el otro caso extremo, el viento podra pasar sin ser para nada estorbado. En este caso tampoco sera extrada ninguna energa del viento. Entonces, se puede asumir que debe haber alguna forma de frenar el viento que est entremedio de estos dos extremos, y que sea la ms eficiente en la conversin de la energa del viento en energa mecnica til. Esta cuestin fue respondida por Albert Betz en un clebre teorema formulado en 1919, dice que slo puede convertirse menos de 16/27 (el 59 %) de la energa cintica en energa mecnica usando un aerogenerador.2.1.6. Potencial elico localLa velocidad y la direccin del viento varan para una zona determinada durante el ao y tambin entre los distintos aos. Es importante disponer de informacin elica que abarque un nmero determinado de aos.

En Meteorologa, se suele representar la distribucin del viento con un grfico polar denominado rosa de viento, el cual muestra la informacin sobre las distribuciones de velocidades del viento y la frecuencia de variacin de las direcciones del viento. La variacin del viento en un emplazamiento tpico suele describirse utilizando la llamada Distribucin de Weibull , como la mostrada en el dibujo.

2.2. FORMA DE APROVECHAMIENTOLa energa elica es la que contiene el viento en forma de energa cintica (recuerda: Ec = m v2).Una de las formas ms utilizadas en la actualidad para el aprovechamiento a gran escala de la energa elica es a travs de las denominadas aeroturbinas.

Estas pueden transformar la energa elica en: Energa mecnica: aeromotores. Energa elctrica: aerogeneradores.

Los aeromotores se han utilizado desde hace siglos para la molienda de grano, el bombeo de agua, etc. Actualmente siguen utilizndose en menor proporcin para estos usos, adems de incorporarse tambin en sistemas de desalacin de agua.

Los aerogeneradores son los sistemas de aprovechamiento elico ms utilizados hoy en da, observndose un crecimiento muy pronunciado en su utilizacin a partir del ao 1990. Su funcionamiento se basa en que al incidir el viento sobre sus palas se produce un trabajo mecnico de rotacin que mueve un generador que produce electricidad.2.2.1. PARTES DE UN AEROGENERADOR

1. ROTOREl rotor es el conjunto formado principalmente por las palas y el buje (elemento de la estructura al que se fijan las palas). En el rotor se transforma la energa cintica del viento en energa mecnica.

2. TORRELa torre se utiliza fundamentalmente para aumentar la altura del elemento que capta la energa del viento (rotor), ya que el viento sopla a mayor velocidad segn aumenta la altura.

3. GONDOLAEn su interior se encuentran los elementos que transforman la energa mecnica en energa elctrica: los ejes del aerogenerador, el multiplicador, el generador y los sistemas de control, orientacin y freno.En su exterior se ubican el anemmetro y la veleta.

4. MULTIPLICADORElemento mecnico formado por un sistema de engranajes cuyo objetivo es transformar la velocidad del giro del rotor (velocidad del eje principal) a la velocidad de trabajo del generador elctrico.

5. GENERADOR ELECTRICOMquina elctrica encargada de transformar la energa mecnica en energa elctrica. El eje del generador lleva acoplado un sistema de freno de disco (similar al de los coches). Adems, para frenar un aerogenerador, se pueden girar las palas colocando su superficie en la direccin del viento (posicin de bandera).

6. CONTROLADOR ELECTRONICOTiene un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del aerogenerador y que controla el mecanismo de orientacin.

7. MECANISMO DE ORIENTACIONEs activado por el controlador electrnico, que vigila la direccin del viento utilizando la veleta. El dibujo muestra la orientacin de la turbina.

8. EJE PEQUEO (DE ALTA VELOCIDAD) CON FRENO MECANICOGira aproximadamente a 1.500 revoluciones por minuto (r.p.m.), lo que permite el funcionamiento del generador elctrico. Est equipado con un freno de disco mecnico de emergencia. El freno mecnico se utiliza en caso de fallo del freno aerodinmico, o durante las labores de mantenimiento de la turbina.

2.2.2. CLASIFICACION DE LOS AEROGENERADORES

Se clasifican segn las siguientes caractersticas:

1. Potencia nominal2. Orientacin del rotor3. Numero de palas

2.3. FUNCIONAMIENTO DE UN PARQUE EOLICOUnparque elicoes una agrupacin de aerogeneradoresque transforman la energa elica enenerga elctrica.Los parques elicos se pueden situar en tierra o en el mar (ultramar), siendo los primeros los ms habituales, aunque los parquesoffshorehan experimentado un crecimiento importante en Europa en los ltimos aos.

Generalmente se agrupan en un mismo emplazamiento varios aerogeneradores, dando lugar a los llamados parques elicos, que pueden verse en la cima de numerosas montaas del pas.

Sobre una torre soporte (3) se coloca una gndola (2), que aloja en su interior un generador, el cual est conectado, mediante una multiplicadora, a un conjunto de palas (1).

La energa elctrica producida por el giro del generador es transportada mediante cables conductores (4) a un centro de control (6) desde donde, una vez elevada su tensin por los transformadores (8),es enviada a la red general mediante las lneas de transporte de alta tensin (9).

Dado el carcter aleatorio de la produccin de energa elctrica por va elica, las centrales de este tipo deben disponer de una fuente auxiliar (7) para tener garantizado en todo momento el suministro de energa elctrica.Debido a la altura en la que se encuentra el generador y al rozamiento que el aire produce sobre ste, es conveniente que el equipo tenga una toma a tierra (5), para evitar la electricidad esttica.Asimismo, para el control de la velocidad del generador existen tecnologas que permiten regular, dentro de unos lmites, las revoluciones de las palas, independientemente de la velocidad del viento.2.4 CostesEl coste de cada kilowatio-hora obtenido mediante un sistema elico depende del coste de la instalacin, la cual debe amortizarse a lo largo de la vida; del coste de explotacin; y de la energa producida, que depende en gran medida de la velocidad media del viento en el emplazamiento.El coste de la instalacin depende del coste de los siguientes elementos: aerogeneradores, obra civil (accesos, cimentaciones, edificaciones), sistema elctrico (lneas elctricas, transformadores, sistema de control), e ingeniera y direccin.En los ltimos aos se ha incrementado de forma apreciable el tamao de los aerogeneradores lo que ha llevado aparejado la disminucin del coste de la unidad de potencia instalada. En el caso de los pases de mayor potencia instalada en Europa (Alemania, Espaa y Dinamarca) el coste del kW instalado puede estimarse entre 1.000 y 1.200 euros.En lo que respecta al coste de los distintos componentes que integran un aerogenerador pueden indicarse los porcentajes estimativos reflejados en la figura siguiente.

Los costes de generacin varan entre 4 y 8 cntimos de Euro por KWh producido. Estos costes estn ligados al tamao de la instalacin y, fundamentalmente a las caractersticas del viento del emplazamiento.

2.5 IMPACTO AMBIENTALLa incidencia que las instalaciones de aprovechamiento de la energa elica pueden tener sobre el medio ambiente hay que analizarlos desde dos vertientes. Desde el punto de vista de los beneficios que supone la reduccin de la emisin de contaminantes a la atmsfera y por otro desde el punto de vista de la afectacin al medio ambiente.Las posibles alteraciones del medio fsico que las instalaciones elicas pueden generar se centran en cuatro apartados: impacto sobre las aves, impacto visual, ruido y erosin.Los estudios que se han realizado llegan a la conclusin que las lneas elctricas suele presentarse como la causa ms importante de accidentes de aves, pero que pueden evitarse utilizando lneas subterrneas. De la experiencia espaola se concluye que dicho impacto ha sido nulo.El impacto visual es muy subjetivo. Un parque adecuadamente diseado puede llegar a ser incluso objeto de atraccin.El origen del ruido en los aerogeneradores se debe a factores mecnicos y aerodinmicos. La influencia de dicho impacto depende de la distancia. En las poblaciones cercanas a dichas instalaciones es ms importante el ruido producido por el propio viento.Los impactos por erosin son generados principalmente por el movimiento de tierras para el trazado de los accesos y en segundo lugar por las excavaciones realizadas para la construccin de las cimentaciones .Estos impactos pueden minimizarse realizando adecuados trazados de los caminos y llevando a cabo adecuadas medidas correctoras. Entre estas pueden sealarse la revegetacin y remodelacin de las pendientes y la reposicin de la vegetacin.

2.6 ESTIMACIN DE LA POTENCIA ELICA EN EL PER

Per tiene un potencial de generacin elica aprovechablede 22GW, segn elAtlas Elico del Per, publicado en el marco del proyecto gubernamental de electrificacin rural Foner.Si bien el potencial de generacin elica asciende a 77GW, la cifra disminuye si se excluyen las reas situadas a ms de 3.000m sobre el nivel del mar, con pendientes de ms de 20%, en centros poblados, zonas protegidas o cerca de ros, caones o lagos.De las 25 regiones del pas, 9 fueron identificadas por tener potencial elico: Ica (9,14GW), Piura (7,55GW), Cajamarca (3,45GW), Arequipa (1,16GW), Lambayeque (564MW), La Libertad (282MW), Lima (156MW), Ancash (138MW) y Amazonas (6MW).3. ENERGIA DE BIOMASALa biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rpido, algas cultivadas, restos de animales, etc. Es una fuente de energa procedente, en ltimo lugar, del sol, y es renovable siempre que se use adecuadamenteLa energa que contiene la biomasa es energa solar almacenada a travs de la fotosntesis, proceso por el cual algunos organismos vivos, como las plantas, utilizan la energa solar para convertir los compuestos inorgnicos que asimilan (como el CO2) en compuestos orgnicos.

3.1 TIPOS DE BIOMASA3.1.1 Biomasa naturalFundamentalmente la lea procedente de rboles que crecen de forma espontnea (sin ser cultivados), la cual ha sido tradicionalmente utilizada por el hombre para calentarse y cocinar. Sin embargo, no se debe hacer un aprovechamiento sin control de este tipo de biomasa ya que se podran destruir sus ecosistemas, que constituyen una reserva de incalculable valor. S se pueden, y deben, utilizar los residuos de las partes muertas, restos de podas y clareos, etc., puesto que, adems, as se evitan posibles incendios.La biomasa natural constituye la base del consumo energtico de muchos pases en vas de desarrollo, pero su sobreexplotacin est ocasionando el aumento de la desertizacin.3.1.2 Biomasa residualSe produce en explotaciones agrcolas, forestales o ganaderas; tambin se generan residuos orgnicos en la industria y en ncleos urbanos, denominados en este ltimo caso RSU (Residuos Slidos Urbanos).Adems de producir electricidad, que puede hacer que las instalaciones sean autosuficientes aprovechando sus propios recursos (como, por ejemplo, en granjas, serreras, industrias papeleras o depuradoras urbanas), generan un beneficio adicional, a veces ms valorado que la propia generacin de electricidad, que es el evitar la degradacin del medioambiente eliminando estos residuos.3.1.3. Cultivos energticosEn estos casos los terrenos y los agricultores no se dedican a producir alimentos sino a obtener cultivos que se aprovechan energticamente. Entre otros, podemos distinguir los siguientes tipos:Cultivos tradicionales: son cultivos que normalmente se utilizan para la alimentacin. Este tipo de explotaciones tiene el inconveniente de que compiten con el uso alimentario. En Canarias, los cultivos que se podran utilizar para estos fines son, por ejemplo, la remolacha y la caa de azcar.Cultivos no alimentarios: son cultivos que pueden plantarse en terrenos en los que es difcil cultivar productos tradicionales. En las islas Canarias los cultivos que se podran utilizar para estos fines son, por ejemplo, las plantaciones de cardos.

3.2 BIOCOMBUSTIBLE Los productos procedentes de la transformacin fsica, qumica o biolgica de las fuentes de biomasa y que se utilizan como combustibles se denominan biocombustibles.Los biocombustibles pueden ser slidos, lquidos y gaseosos.3.2.1 Biocombustibles slidosDentro de este grupo se encuentran principalmente los procedentes del sector agrcola y forestal, como, por ejemplo, la lea, la paja, los restos de la poda de vid, olivo y frutales, cscaras de frutos secos, huesos de aceitunas, etc. Estos biocombustibles se pueden utilizar directamente, por ejemplo, en chimeneas o en instalaciones modernas para su uso a gran escala, para lo cual se transforman en astillas, serrn o briquetas.3.2.2. Biocombustibles gaseososEntre los biocombustibles gaseosos destaca el biogs.Biogs: est formado principalmente por metano y dixido de carbono, y se suele producir de forma espontnea en fondos de lagunas, presas o depuradoras (lodos de depuradora), en los que hay depsitos de materia orgnica, y tambin en los vertederos de basura, o a partir de residuos como los ganaderos. Se suele utilizar para la produccin de electricidad. Con su quema se logra un beneficio medioambiental adicional, ya que se consigue evitar que llegue a la atmsfera un gas de efecto invernadero como es el metano (CH4).

3.2.3. Biocombustibles lquidosTambin conocidos como biocarburantes, se utilizan para sustituir el uso de combustibles derivados del petrleo en los motores. Engloban dos tipos de productos:Bioetanol y derivados: se utilizan para sustituir total o parcialmente la gasolina. Se obtienen a partir de la fermentacin de productos ricos en almidn o azcar.Biodisel: se utiliza para sustituir total o parcialmente el gasleo (disel) de automocin. Se produce a partir de aceites vegetales, naturales o usados.La produccin a partir de aceites usados cobra gran importancia porque, a su vez, se elimina un problema medioambiental como es el tratamiento de aceites usados, que son altamente contaminantes si se vierten al entorno sin tratar. En este sentido existen varias iniciativas en marcha que recolectan, por ejemplo, el aceite usado de restaurantes.

3.3 VENTAJAS DE UTILIZAR BIOMASAEl uso de la biomasa tiene una serie de ventajas ambientales y econmicas: Balance neutro de emisiones de CO2 (principal gas responsable del efecto invernadero). La combustin de biomasa produce CO2, pero una cantidad anloga a la que fue captada previamente por las plantas durante su fase de crecimiento, por lo que su combustin no supone un incremento neto de este gas en la atmsfera. La biomasa no contiene nada o casi nada de azufre, y por esto su combustin no contribuye a la lluvia cida. Se pueden reutilizar las cenizas de la combustin como fertilizante. Gran parte de la biomasa procede de residuos que hay que eliminar, y de ah que su aprovechamiento haga desaparecer un problema medioambiental a la vez que convierte un residuo en un recurso. Favorece el desarrollo del mundo rural y supone una oportunidad para el sector agrcola. Favorece la sustitucin parcial de los combustibles importados por otros producidos localmente, por lo que, aparte de las ventajas en generacin de riqueza (productos, empleos, etc.), supone un ahorro de divisas y un incremento del PIB (Producto InteriorBruto).En particular, en el caso de los biocarburantes, adems de las ventajas enumeradas, se producen otros beneficios medioambientales aadidos, debido a que el etanol es un producto soluble en agua y ms degradable que los hidrocarburos (combustibles derivados del petrleo). Por ello, si se produce un vertido accidental de etanol, su eliminacin podra ser cuestin de das y no de aos como en el caso de un vertido de petrleo, siendo adems mucho menos txico para los seres vivos. En el caso del biodisel, ste es 100% biodegradable en menos de 21 das.

4. ENERGIA GEOTERMICAEs la energa que se aprovecha el calor interno de la Tierra. Existen numerosos tipos de fuentes geotrmicas: En las zonas en las que se encuentran aguas termales muy calientes situadas a poca profundidad, se perfora por fracturas naturas de las rocas bsales o rocas sedimentarias. El agua caliente o el vapor puede fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y vapor. Hay diferentes mtodos que son conveniente utilizar pero para cada caso el ms conveniente ser siempre el maseconmico.4.1. FORMA DE APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA GEOTRMICALa energa geotrmica procede de la diferencia entre la temperatura de la superficie terrestre y la de su interior, que va desde una media de 15 C en la superficie a los 6000 C que tiene el ncleo interno. Esta diferencia de temperatura provoca un flujo continuo de calor desde el interior de la Tierra hacia la superficie. La temperatura de la Tierra suele aumentar unos 3 C cada 100 metros; aunque en algunas zonas de la corteza existen anomalas geotrmicas que hacen que la temperatura aumente entre 100 C y 200 C por kilmetro, estas zonas son las que mejor se pueden aprovechar desde el punto de vista geotrmico. Las profundidades a las que se suelen situar estas explotaciones geotrmicas estn entre 300 y 2000 metros.La energa geotrmica se puede aprovechar en la actualidad de dos formas: directamente, como calor, o para la produccin de electricidad.4.2 PRODUCCIN DE ELECTRICIDADPara producir electricidad se aprovecha la salida del vapor de las fuentes geotrmicas, que accionan turbinas que ponen en marcha generadores elctricos. Para ello es necesario que la temperatura del agua subterrnea sea superior a 150 C; si se usa la tecnologa de ciclo binario, la temperatura puede ser de 100 C (esta tecnologa consiste bsicamente en que el agua le cede el calor a otro fluido que vaporiza a menor temperatura).

Estos yacimientos, que se utilizan para la produccin de electricidad, son los denominados de alta temperatura.En la actualidad se estn investigando los yacimientos de roca caliente seca que, a diferencia de los dems, no tienen acufero (por ello se les inyecta un fluido). Se prev que sean muy efectivos para la produccin de electricidad.Una de las grandes ventajas de la produccin de electricidad con energa geotrmica es que no es intermitente, como ocurre con la gran mayora de las renovables, sino que la produccin es constante y previsible; por esto se puede utilizar para satisfacer la demanda elctrica base.

4.3 PRODUCCIN DE CALORLa produccin de calor a partir de energa geotrmica se puede obtener de dos formas distintas: Aplicaciones de baja y media temperatura: aprovechan directamente el agua subterrnea, que ha de estar entre 30 C y 150 C. Las aplicaciones ms comunes son la calefaccin de edificios, de invernaderos, del agua de piscifactoras y de piscinas, balnearios, usos industriales como el secado de tejidos, el secado de pavimentos y para evitar la formacin de hielo en pavimentos (con tuberas enterradas a ras del suelo por las que circula el agua de los yacimientos). Aplicaciones de muy baja temperatura: utilizan una bomba de calor geotrmica (pueden aprovechar aguas de 15 C). En la Unin Europea hay instaladas unas 356 000 bombas de calor geotrmicas para su uso en calefaccin o aire acondicionado.En cualquiera de los dos casos, el fluido geotrmico, una vez explotado, se devuelve al acufero para mantener el equilibrio del terreno.Esquema de una central geotrmica5. ENERGA DE LOS MARESLa principal caracterstica que el mar nos ofrece, y concretamente las energas marinas, es su densidad, la cual es muchsimo mayor que en cualquier otro tipo de energa. Pensemos por ejemplo en la energa elica, los aerogeneradores no siempre estn funcionando ya que es necesaria una velocidad mnima para que estos se pongan en funcionamiento. Pensemos ahora en los millones de litros de agua marina movindose continuamente por influencia de la luna, las olas, las subidas y bajadas de las mareas, la concentracin de sal, etc. Sin duda, el potencial del mar es muchsimo mayor que cualquier otro tipo de energa limpia.5.1 FORMA DE APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA DE LOS MARESEl mar es un almacn enorme de energa. En la actualidad esta energa se puede utilizar aprovechando las mareas, las corrientes ocenicas, las olas, el gradiente trmico de los ocanos o la biomasa marina (con la obtencin de gases combustibles a partir de ciertas algas marinas).En general, estas diferentes tcnicas de aprovechamiento de la energa del mar se encuentran en fase precomercial o de I+D (Investigacin y Desarrollo).Entre sus desventajas habra que considerar los eventuales impactos en el medio marino o costero.5.2 ENERGA MAREOMOTRIZLas mareas son debidas a las acciones gravitatorias de la Luna y el Sol. La energa mareomotriz utiliza la diferencia entre las mareas para generar electricidad.Para un aprovechamiento rentable es necesario que la diferencia entre marea alta y baja sea, al menos, de 5 metros. Se estima que, en todo el planeta, slo se localizaran 40 ubicaciones para su explotacin rentable, con un potencial total de unos 15 000 MW (algo menos del 0,01% del consumo mundial de electricidad).El principio de funcionamiento ms extendido se basa en construir diques capaces de contener un gran volumen de agua, donde se instalan unas compuertas que retengan el agua durante la subida de la marea. Una vez que la marea baja, las compuertas se abren dando paso a un salto de agua que hace girar una turbina que, a su vez, pone en marcha un generador elctrico.La primera tentativa seria para el aprovechamiento de la energa de las mareas se realiza actualmente en Francia, precisamente en el estuario de Rance, en las costas de Bretaa. Solo abarca 2.000 Ha, pero rene magnificas condiciones para el fin que se busca; el nivel entre las mareas alta y baja alcanza un mximo de 13,5 metros, una de las mayores del mundo. Elvolumende agua que entrara en la instalacin por segundo se calcula que en 20.000 m3. , cantidad muy superior a la que arroja al mar por segundo el Rin. Su coste ser de miles de millones de francos; pero se calcula que rendir anualmente mas de 800 millones de kW/h. Un poderoso dique artificial que cierra la entrada del estuario; una esclusa mantiene lacomunicacinde ste con el mar y asegura la navegacin en su interior.

5.3 ENERGA UNDIMOTRIZEl viento soplando sobre la superficie del mar puede producir olas de ms de 20 metros de altura. El oleaje es otra fuente de energa renovable que alberga un gran potencial generador de energa. La energa cintica contenida en el movimiento de las olas puede transformarse en electricidad de distintas formas. El Consejo Mundial de la Energa (WEC) ha estimado la potencia mundial de este recurso en unos 2000 GW. La mayor parte de esta energa se concentra en los ocanos Atlntico y Pacfico.

En contraste con otros tipos de energas renovables existe un nmero elevado de diseos para la conversin de la energa del oleaje. As, por ejemplo, las oscilaciones en la altura del agua pueden hacer subir o bajar un pistn dentro de un cilindro, moviendo de esta forma un generador elctrico.

5.3.1 Sistemas de captacin de energa UndimotrizBoyas:Un aparato anclado al fondo y con una boya unida a l con un cable flotando en la superficie del agua. El movimiento ascendente y descendente de la boya con el paso de las olas mueve un pistn a travs de un potente imn, producindose la electricidad. Otra variante sera tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en un pozo comunicado con el mar.

Flotantes:Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energa del movimiento relativo entre sus partes.Se trata de grandes cilindros articulados parcialmente sumergidos y unidos por juntas de bisagra.La ola induce un movimiento relativo entre dichas secciones, activando un sistema hidrulico interior que bombea aceite a alta presin a travs de un sistema de motores hidrulicos, equilibrndose con el contenido de unos acumuladores. Los motores hidrulicos estn acoplados a un generador elctrico para producir electricidad. Los fundamentos del sistema se basan en convertir energa cintica en elctrica. El transporte de la energa se hace conectando el sistema hidrulico a una base situada en el lecho ocenico que se conecta con la costa.

Pozos:Un pozo con la parte superior hermtica y la inferior comunicada con el mar. En la parte superior hay una pequea abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera la electricidad.Placas oscilantes:El mtodo empleado se basa en grandes placas hidrulicas sumergidas que, a travs de un pistn, aprovechan las olas profundas para generar la presin hidrulica necesaria para alimentar a una turbina elctrica. Estas placas estn instaladas a una profundidad en torno a los 10 12 metros.

5.4 GRADIENTE TRMICOEl gradiente trmico se produce por la diferencia de temperatura entre la superficie marina (20 C o ms) y la del fondo (puede oscilar entre 0 y 7 C), aunque estas diferencias son mayores en algunas zonas del planeta como el ecuador. Para que la generacin de electricidad sea rentable se necesita que la diferencia de temperatura sea de, al menos, 20 C entre la superficie y la capa situada a 100 metros de profundidad, lo que sucede en los mares tropicales y subtropicales.

Las plantas maremotrmicas transforman la energa trmica en energa elctrica utilizando el ciclo termodinmico denominadociclo de Rankine para producir energa elctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco fro el agua de las profundidades.5.5 CORRIENTES MARINASConsiste en el aprovechamiento de la energa cintica contenida en las corrientes marinas. El proceso de captacin se basa en convertidores de energa cintica similares a los aerogeneradores empleando en este caso instalaciones submarinas.Las corrientes marinas se producen principalmente por la accin del viento. Estas corrientes se pueden aprovechar utilizando turbinas de baja presin

5.6 IMPACTO AMBIENTALComo en muchas otras energas renovables, las plantas deaprovechamiento de la energa marinanoproducen emisiones durante el proceso de generacin de electricidad, pero sexisten emisiones asociadas ala construccin de la planta.-En el entorno hidrodinmico: las plantas de aprovechamiento de la energa del mar podran actuar como proteccin de la costa y cambiar los patrones de los sedimentos, lo que requiere seleccionar el lugar cuidadosamente.-Las plantas como hbitats artificiales: las plantas podran atraer y promover poblaciones de distintas criaturas marinas.-Ruido: este vendra principalmente de las turbinas aunque podran ser insonorizadas.-Riesgos para la navegacin: en la mayora de los dispositivos se pueden instalar seales visuales y de radar.-Efectos visuales:este impactonicamentese da en las plantas de litoral y las de aguas poco profundas.-Conversin y transmisin de la energa: puede que hayan impactos visuales y medioambientales asociados con las lneas requeridas para la transmisin de la electricidad desde la costa hasta la red.-Aguas tranquilas:las plantas pueden formar espacios deaguas tranquilas,que se pueden adaptarconvenientemente a espacios de ocio como la realizacin de deportesacuticos (canoa, etc.).

5.7VIABILIDAD ECONMICAEste es el principal problema que presenta este tipo deenergaen la actualidad, al igual que muchas otras que estn en fase de desarrollo, y es que se necesita una alta inversin inicial para la construccin de los diferentes prototipos y el periodo de amortizacin de la inversin es largo. Sin embargo, es una energa muy joven, con multitud de proyectos en marcha y muy diversos, debido al amplio abanico de modos de obtener energa del mar, y por lo tanto con una probabilidad muy alta de encotrar proyectos viables. Su viabilidad econmica est de momento muy interrelacionada con la tarifa prima elctrica.

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