Energías Renovables
Energía Solar
Dos maneras de utilizarla:
- Aprovechamiento térmico: Consiste en la absorción de la energía solar y su transformación en calor.
- Conversión fotovoltaica: Permite transformar directamente la energía solar en energía eléctrica.
Aprovechamiento térmico de la energía solar
Un colector es un dispositivo capaz de absorber la radiación solar y transmitirla a un fluido, de manera que este aumente sensiblemente su temperatura.
Tipos:
- Colectores planos: Están formados por una caja recubierta de material aislante, cuya parte superior es de vidrio transparente.
- Colectores de concentración: Están formados por dispositivos que concentran la radiación solar sobre una superficie reducida, con la que se consiguen altas temperaturas.
Centrales Heliotérmicas
La transformación energética sigue el siguiente proceso:
- La radiación solar calienta el fluido.
- El fluido pasa por un generador de vapor.
- El vapor acciona un grupo turbina-alternador y produce electricidad.
- El fluido, una vez frío, retorna a los colectores para repetir el proceso.
Tipos:
- Centrales de colectores distribuidos: El fluido portador atraviesa sucesivamente varios colectores de concentración antes de proceder al intercambio térmico. Temperaturas poco elevadas y pérdidas térmicas importantes.
- Central de torre: Dispone de una superficie de espejos, llamada campo de helióstatos, que se encarga de concentrar la radiación en el receptor. Los espejos disponen de un sistema de seguimiento del sol y se alcanzan temperaturas elevadas.
Energía Eólica
Se obtiene por aprovechamiento de la energía cinética del viento. Este se estudia en los mapas eólicos, que se pueden determinar por varias características:
- Velocidad: Es el factor más importante.
- Continuidad: Las zonas en que sopla el viento de manera permanente son las más adecuadas.
- Estabilidad: Los emplazamientos en lugares altos garantizan vientos carentes de turbulencias.
- Densidad de potencia: Con este concepto se indica la máxima potencia que se puede obtener.
Centrales Eólicas
Las máquinas empleadas en esta transformación son los aerogeneradores o turbinas eólicas.
Según la posición, tenemos:
- De eje vertical: Aprovechan vientos de cualquier dirección y suelen situarse a ras de suelo.
- De eje horizontal: Son los más habituales y sus elementos principales son la hélice, la naveta y la torre.
Al diseñar un aerogenerador se deben tener en cuenta dos consideraciones: coeficiente de aprovechamiento y una frecuencia de 50Hz.
Energía Geotérmica
Tipos:
- Yacimientos de baja energía: La temperatura del foco oscila alrededor de los 100ºC. Se utilizan para calefacción, invernaderos, balnearios, etc. El agua fría a presión se introduce en las proximidades del foco de calor, donde aumenta su temperatura, y luego se extrae.
- Yacimientos de alta energía: La temperatura del foco puede alcanzar los 1250ºC. Se emplean en la producción de electricidad. El agua inyectada se convierte en vapor sobrecalentado por efecto del foco de calor y posteriormente se extrae.
Energía Mareomotriz
Secuencia de funcionamiento:
- Cuando sube la marea, el agua penetra en el embalse y acciona los grupos turbina-alternador, con lo cual se obtiene energía eléctrica.
- Al final de la pleamar, las turbinas actúan como bombas y provocan un llenado del embalse.
- Cuando baja la marea, el agua vuelve al mar, vuelve a accionar los grupos turbina-alternador y de nuevo se obtiene energía eléctrica.
- Al final de la bajamar, las turbinas actúan otra vez como bombas y provocan un vaciado aún mayor del embalse.
Otras fuentes de energía
- Energía de las olas: Se refiere a la energía producida por el movimiento de las olas.
- Energía térmica de los océanos: Consiste en el aprovechamiento de la diferencia de temperatura de las aguas marinas entre las capas superficiales y las capas más profundas. Hay de ciclo abierto y de ciclo cerrado.
Biomasa
Es cualquier materia orgánica no fósil en que la radiación solar, a través de la fotosíntesis, ha provocado o provoca la elaboración de hidratos de carbono. El tratamiento de la biomasa conlleva diferentes procesos:
- Procesos físicos: Destacamos la compactación de volumen para su tratamiento directo como combustible en forma de briquetas, y el secado, necesario para el posterior tratamiento térmico.
- Procesos bioquímicos: Básicos son la fermentación aeróbica, que permite la obtención de alcoholes, y la fermentación anaeróbica, que produce metano, componente básico del biogás.
- Procesos térmicos: Incluyen la combustión directa de residuos forestales, la pirólisis o destilación seca, mediante la cual se obtiene gas de gasógeno, y la gasificación, que permite la obtención de hidrocarburos.
Los biocombustibles pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
RSU (Residuos Sólidos Urbanos)
Conjunto muy heterogéneo de materiales procedentes de la actividad doméstica, comercial e industrial.
Se pueden clasificar según la naturaleza de sus elementos constituyentes:
- Residuos inertes: Formados por metales, vidrios, etc.
- Residuos orgánicos fermentables: Se incluyen los restos de alimentos frescos o cocinados.
- Residuos combustibles: Papel, cartón, etc.