ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS DIFERENTES ENERGÍAS RENOVABLES

En esta publicación traeré un tema que esta muy a la palestra hoy en día, lo que se refiere a energías renovables, ya que recientemente se aprobó la Mega-Central hidroeléctrica, proyecto llamado Hidroaysén.

Creo que por cultura general ya la mayoría sabemos el tipo de energías renovables y no convencionales que existen (ERNC), y si no las conoces, aquí encontrarás las más desarrolladas y aplicadas hasta el momento.

En internet existe mucha información sobre las ERNC, pero muchas veces las personas necesitamos resúmenes de como funcionan, y que mejor que un análisis comparativo de las ERNC más usadas y desarrolladas a día de hoy.

En esta análisis se describirán las características tales como: ventajas, desventajas, impacto ambiental y sus aplicaciones.

Energía Eólica: 

Ventajas:

- Gratuita

- Inagotable

- Limpia

- La construcción de centrales eólicas requiere muy poco tiempo.

- Bajo costo de mantención de equipos.

- Ideal para llegar a zonas alejadas sel sistema interconectado central  

  (SIC)

Desventajas:

- Dispersión, no está centrada en una zona

- Aleatoria, es decir, cuando las condiciones climatológicas lo permiten.

- Difícil de almacenar, ya que necesita máquinas grandes y caras.

Impacto Ambiental:

- Ruido del giro del rotor.

- Impacto visual, poco estético.

- Produce interferencias en las transmisiones de radio y TV.

Aplicaciones:

- Producción de electricidad.

- Aerogeneradores para faro

- Bombeo de agua.

Energía Geotérmica: 

Ventajas:

- Supone un ahorro de las energías fósiles (petróleo) allí donde pueda ser usada.

- El flujo de energía es constante, y no depende de las condiciones climáticas ni estacionales.

- Limpia

- Requieren de una menor cantidad de terreno por Mega-Watt (MW).

Desventajas:

- Es de aplicación local (sólo donde es posible).

- No puede transmitirse a grandes distancias (el agua caliente se enfría y el vapor condensa).

- La elevada humedad origina una fuerte corrosión en las instalaciones.

- Emanación de ciertos gases nocivos como ácido solfhídrico y contaminación de las aguas subterráneas con 

sustancias como arsénico y amoniaco.

Impacto Ambiental:

- Las plantas requieren grandes extensiones de terreno, para sus instalaciones.

- Provoca erosión en el suelo, hundimiento del terreno e inducción a la actividad sísmica.

- Ruido.

-  Contaminación ambiental (gases incondensables).

- Modificación de las fuentes de agua.

- Alteración de los eco-sistemas.

Aplicaciones:

- Producción de energía eléctrica (yacimientos de alta temperatura).

- Para usos directos del calor y/o vapor de agua [procesos industriales, calefacción viviendas, invernaderos, granjas (yacimientos de baja temperatura).

Energía Hidráulica a Baja Escala:

(Como hidroaysén, pero a baja escala)

Ventajas:

- Limpia

- Inagotable, ya que no consume el agua, sino que utiliza su energía potencial disponible.

- Bajos costos de operación.

- Esta tecnología posee altos niveles de eficiencia.

- La tecnología es robusta y posee larga vida util, los sistemas pueden mantenerse funcionando por 50 años o más, sin requerer grandes inversiones para realizar reemplazar componentes.

Desventajas:

- Alto costo inicial para la construcción de la central hidroeléctrica.

- Alto costo para transportar la energía producida.

- Emisión de gas Metano (CH4), gas que aporta al efecto invernadero; esto se explica ya que al inundar hectáreas con vegetación (árboles), estos al descomponerse producto del agua, la descomposición se produce anaeróbicamente, y por ende produciendo gas Metano.

Impacto Ambiental:

- Cambios significativos en el ecosistema.

- Pérdidas de suelo debido a la erosión.

- Variación del caudal de los ríos.

- Alteración del micro-clima.

Aplicaciones:

- Producir electricidad para la red eléctrica, o para auto-abastecimiento de fábricas o pequeños núcleos urbanos, alejados de las redes eléctricas de suministro.

Energía Solar:

Ventajas:

- Gratuita, ya que el único costo involucrado, es el costo de instalación.

- Inagotable.

- Limpia.

- Tiene una elevada calidad energética.

- No requieren partes móviles, ni ciclos termodinámicos ni químicos, por ende requieren de un muy poco mantenimiento.

Desventajas:

- Llega a la Tierra de manera dispersa y semi-aleatoria (depende de algunos factores no previsibles como el estado atmosférico y la contaminación).

- No puede ser utilizada directamente, sien-do necesario realizar una transformación energética.

- Su costo de almacenamiento es relativamente alto, ya que requiere de bancos de baterías para ser almacenada.

Impacto Ambiental:

-Uso térmico: Sólo el uso de media y alta temperatura puede originar algún impacto ambiental, en el suelo y en el paisaje, ya que requieren grandes ex-tensiones de terreno.

- Uso foto-voltaico: El efecto paisajístico y el uso de gran-des extensiones de terreno, en las grandes centrales solares. En las pequeñas instalaciones el único problema es el efecto visual.

Aplicaciones:

- Para producción de calor.

- Para producción de electricidad.

- Para producir biomasa.

Energia Mareomotriz:

(Energía extraída de los movimientos de las mareas)

Ventajas:

- Energía Limpia.

- Inagotable.

- Disponible sin importar clima o época del año.

Desventajas:

- Dependiente de la amplitud de las mareas, por lo que no se puede instalar en cualquier lugar.

- Altos costos por MW instalado (Mega-Watt)

- Traslado de energpia generalmente muy costoso.

Impacto Ambiental:

- Impactos sobre la biodiversidad marina.

- Genera un impacto visual significativo  en algunos casos.

Aplicaciones:

- Generación de energía eléctrica

Si quieres leer el estudio completo, puedes pulsar AQUI

Como funciona la ducha eléctrica

Esta publicación no trae ninguna novedad ingenieril, sino más bien una explicación. Yo en mi casa tengo una ducha eléctrica, y una vez alguien me preguntó como funcionaba la ducha eléctrica, a lo cual no supe responder, lancé ideas locas, pero nada concreto, en fin. A continuación explicaré como funciona este aparato (espero que quede claro xD).

Antes de pasar a explicar, se muestra una imágen con las partes de esta:

El funcionamiento es bastante simple una resistencia eléctrica (que es como el resorte que se ve en la imágen de arriba) colocada dentro de una cavidad que calienta el agua acumulada allí. Al abrir la llave que controla el flujo del agua hacia la ducha, entra agua a presión en el cuerpo principal lo que hace que se mueva un diafragma (que es como una gomita) ubicado en su interior, el cual a su vez acciona mecánicamente un soporte ubicado en la cavidad superior al que llegan el par de conductores (fase y neutro) que alimentan a la resistencia eléctrica, haciendo que las terminales de los alimentadores hagan contacto con las terminales de la resistencia eléctrica energizándola, produciéndose calor con ello.

Si el agua no tiene suficiente presión el diafragma no alcanza a moverse lo suficiente para unir ambos pares de terminales (agua helada).

El agua se calienta debido a que el calor generado por la resistencia (resorte) es transmitido al tubo de salida del agua y esta sale por el distribuidor o esparcidor. Si no hay suficiente presión del agua de cualquier manera con poca fuerza alcanza a mover el diafragma consiguiendo salir, pero la resistencia no logra energizarse, por ende saldrá agua helada :S.

Bueno espero que haya quedado claro, busque información y trate de ser lo más explicativo posible, saludos :).

Captura de energía de las olas con una eficiencia del 99 por ciento mediante principios de la aeronáutica

Mediante el uso de un pequeño tanque de agua en un laboratorio de Colorado, un equipo de ingenieros de la Fuerza Aérea de los EE.UU. han conseguido obtener el 99 por cierto de la energía que produce las olas a través de modelos oceánicos simulados, demostrando que es posible utilizar los principios de la aeronáutica para beneficiarnos de la energía que nos ofrece los océanos, la cual sigue siendo en la actualidad muy poco aprovechada.
Los ingenieros utilizaron una turbina cicloidal, un convertidor de energía basado en impulsos, para obtener la energía de una ola en alta mar simulada. Esta puede cambiar de dirección casi al instante, y su estructura es similar a la de una hélice Voith Schneider, utilizada en el ámbito naval para remolcadores entre otros. El sistema lo integra un eje principal de alimentación y unos pocos hidrodeslizadores cuyo ángulo funcional puede ser ajustado para recibir la ola. El eje principal por lo tanto se alinea en paralelo a la cresta de la ola, según lo que se ha dado a conocer en su presentación durante la conferencia de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos.
En aspectos generales, el concepto no difiere de un sistema de propulsión de helicópteros, lo que implica la capacidad de cambiar de ángulo funcional (también denominado de “ataque”) del rotor principal de las aspas para mover el helicóptero hacia un lado o realizar desplazamientos hacia adelante y hacia atrás. Esto explica las circunstancias por las cuales participaron un equipo altamente cualificado de ingenieros aeronáuticos en la investigación de la Fuerza Aérea, con amplios conocimientos y experiencia en la dinámica de fluidos en las aeronaves de ámbito militar y naves espaciales de la NASA.
En una serie de experimentos, el sistema fue capaz de convertir el 95 por ciento de la energía de una ola entrante en energía mecánica, conducida al eje. El resto de la energía se perdió en ondas armónicas. Pero después de algunos ajustes, el equipo de ingenieros, encabezados por el Doctor Stefan Siegel, fue capaz de mejorar la tasa de conversión de energía hasta alcanzar el 99 por ciento.
Los ingenieros siguen centrados en este proyecto desde Septiembre, pero los últimos resultados fueron tan prometedores que el Departamento de Energía está proveyendo un presupuesto de 400.000 dólares para construir un simulador de tanques más grande en escala 1:10. Los próximos pasos a dar serán la mejora en la resistencia y durabilidad del convertidor en condiciones meteorológicas adversas, así como el estudio de métodos para la transferencia de energía a la red de forma eficiente.
Sin duda un gran proyecto, que tiene connotaciones mundiales para la crisis energética que se aproxima a una velocidad impresionante.

Energía nuclear en Chile: los pro y los contra a considerar

La capacidad energética de Chile, principalmente basada en el uso de plantas hidroeléctricas, no es suficiente para cubrir la creciente demanda de nuestra cada vez más globalizada economía y es por eso que cuando Chile se ha enfrentado a crisis energéticas, comienzan a tomar fuerza las voces que defienden el uso de la Energía Nuclear en Chile. Este tipo de energía representa en la actualidad un 16% de la energía eléctrica generada en el mundo, pero sobre su futuro en Chile hay opiniones dispares. Hace unos días, el Director Ejecutivo y Presidente de la empresa francesa GDF Suez, Gerard Mestrallet, señaló que el Gobierno chileno está discutiendo en la actualidad con esta compañía la posibilidad de instalar un reactor nuclear en el Norte de nuestro País.
Existen dos posturas claramente diferenciadas respecto al uso de la Energía Nuclear en Chile. Los detractores – como el caso de la ONG Chile Sustentable- señalan que la industria de la Energía Nuclear en el mundo, ha ido frenando su desarrollo debido a los problemas que presentan respecto a desechos y seguridad, además de los altos costos de desmantelamiento de las centrales, señalando que el uso de la Energía Nuclear no ha experimentando un desarrollo considerable desde fines de los ochenta, debido al desastre de Chernobyl.
A continuación se presentan los argumentos en contra para el uso de este tipo de energía:
1. La Contaminación producida por el uso de esta Energía
2. Pese a su seguridad, no es completamente alejada la posibilidad de que ocurran accidentes, sobre todo pensando en la alta sismicidad presente en nuestro País.
3. Pese a lo avanzado del uso de esta Energía, aquellos países donde se utiliza no han podido resolver el problema de los desechos tóxicos.
4. Implica altísimos costos de construcción y resulta muy lenta su implementación.
5.  Falta de una legislación respecto al uso y al capital humano.


La postura contraria es señalar los beneficios del uso de la Energía Nuclear para Chile, que resumiendo podrían ser:
1. Podría asegurar una independencia energética de otros países.
2. No emitiría gases de efecto invernadero.
3. El uso de la Energía Nuclear no está sujeta a cambios climáticos.
4. Posee precios más estables que el uso de otros tipos de energías.


Es por eso que considerar el uso de la Energía Nuclear en Chile dependerá de la viabilidad económica, y para tal efecto debe estar incluida en la matriz energética de la CNE (Comisión Nacional de Energía). Además existe la necesidad de evaluar un escenario eléctrico en su totalidad y a largo plazo, quizás con la creación de un Centro de Estudios de Energía Nuclear destinado a ese fin, que considere la demanda de los próximos años con variables como el uso del carbón, hidrología y combustibles alternativos y uso de ERNC (Energías Renovables No Convencionales)