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La biomasa como fuente de energía renovable en Cataluña

La biomasa como fuente de energía renovable 

Se debe resaltar que la biomasa como fuente de energía renovable representa la porción biodegradable de los productos, desechos y partículas provenientes de actividades como la silvicultura, agricultura y de industrias conexas (esto abarcar sustancias de fuente animal).

Debido a las propiedades físico químicas y caloríficas, la biomasa como fuente de energía renovable ha comenzado a ser:

*una tecnología que puede ser empleada en la generación de energía, al mismo tiempo que se transforman en biocombustibles*.

La biomasa forestal representa una buena alternativa como fuente de energía renovable en Cataluña.

Entonces, desde tiempos anteriores la biomasa forestal se hautilizado en la generación de energía (hogares residenciales, herreros, entre otros).

Constituyen la materia prima para las industrias que operan a partir de la destilación de madera.

En Cataluña, existen varias razones de origen internacional.

Que han fomentado los avances tecnológicos para el uso de la biomasa como fuente de energía renovable.

De lo anterior, existe un compromiso para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmosfera, en el Protocolo de Kyoto.

La finalidad de esto consistió reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 5%.

Comparado con las que se emitían a partir del 1990, desde el 2010 hasta la actualidad.

España se ha comprometido a limitar el incremento de estas emisiones en un 15%.

Sin embargo, este objetivo se vio obstruido con variaciones realizadas por parte del gobierno tomando en cuenta otros factores como justificantes.

Por lo tanto, el uso de la biomasa como fuente de energía renovable para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, representa una solución alternativa para Cataluña.

Ya que actualmente depende de combustibles fósiles en más del 80% del total de la energía consumida.

Tomando en cuenta que Cataluña dispone de una gran cantidad de recursos forestales.

Por lo que el uso de la biomasa forestal, se ha vuelto una opción viable para la misma.

También, las características forestales que posee el territorio de Cataluña, ha permitido el aprovechamiento de biomasa de diversos orígenes.

Tanto para la generación de energía, como para la producción de materia prima para la industria química.

En Cataluña, se ha implementado el plan estratégico de la energía en Cataluña.

El cual busca la eficiencia energética y la generación de energía mediante el uso de biomasa como fuente de energía renovable.

Los consumos de energía de fuentes renovables en Cataluña han superado el 9,5%, se espera aumente un 6,9% para el año siguiente.

Tanto la biomasa forestal, como sus diversas formas:

*Agrícola, forestal, residuos renovables y biocarburantes.

Son la primeras fuentes de energía renovable que más se utilizan en la actualidad.

Por otra parte, la generación de energía eléctrica, Cataluña dispone de una potencia instalada en plantas de electricidad de biomasa es de unos 64 MW desde el año 2015.

Algo que se ha visto superado comparado con el 2008, registrando un incremento del año 2008.

Plantas industriales de Biomasa que operan en Cataluña

Cataluña posee actualmente en operación, unas 16 plantas de generación de energía.

Utilizando la biomasa como fuente de energía renovable.

En su mayoría, las calderas instaladas consumen menos de mil toneladas al año de energía y se utilizan para la calefacción residencial.

Solo hay cuatro plantas en operación con biomasa que superan estos consumos.

En primer lugar, Mora D’ebre se encuentra en funcionamiento como la única industria de gasificación con generación de electricidad.

Mediante la utilización de cascaras de almendras (500 kWe).

Esta planta consume 2150 toneladas diarias de biomasa.

Consumo igualado al de la planta de calefacción centralizada ubicada en Molins de Rei.

En segundo lugar, la planta de generación térmica de Sant Pere de Torelló (ubicada en la provincia de Barcelona).

La cual, establece un consumo de 5000 Mg/año de biomasa como fuente de energía renovable.

Con las aspiraciones de aumentar la producción de calor y el consumo de biomasa hasta los 45000 Mg/año.

Por último, en la provincia de Lleida, en Solsona se encuentra las instalaciones de la planta de generación de calor más importante de Cataluña.

La misma reporta un consumo de 30000 Mg, de residuos de otros procesos de madera como fuente de energía renovable al año.

Ahora bien, Cataluña dispone de iniciativas dirigidas a la promoción y crecimiento de experiencias.

Especialmente para la generación de energía mediante el uso de la biomasa forestal.

Se debe destacar la importancia del mercado que ha tenido la leña, lo que representa la mitad de la producción.

Este tipo de combustible, se asocia a combustiones incompletas, y poco eficientes.

El incremento global del sector, consiste en el 16% con respecto al año 2015.

También, se reporta un incremento en el mercado del pellet.

El cual se utiliza para el sector urbano y por lo tanto está relacionado con el clima.

En los últimos dos años se registro un incremento en la calidez de los inviernos, lo que representa un incremento importante.

Entonces, se estima que para este año el potencial de producción de energía mediante el uso de la biomasa como fuente de energía renovable, tenga un aumento significativo.

Además, la producción de biocombustibles en Cataluña crece en conjunto con el mercado energético.

De acuerdo con el proyecto Europeo del BIO4ECO, actualmente el sector de biomasa como fuente de energía renovable dispone de:

*Un total de 300 industrias.

Generando más de 1700 ofertas de trabajo y generan ingresos de más de 200 millones de euros.

Por otra parte, los precios han alcanzado una estabilidad importante para el mercado energético anualmente.

Las industrias energéticas que operan con biomasa para la generación de energía se encuentran reguladas por la ley de la oferta y demanda.

Al comparar los costos de la biomasa con la dependencia de los combustibles fósiles:

*Está claro que la competencia se volverá más estrecha en el mercado futuro.

Debido al reemplazo continuo de los equipos tradicionales por modelos que usan la biomasa como fuente de energía renovable.

 

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Energía Geotérmica: energía infinita y potencial…

energía Geotérmica

La Energía geotérmica es la energía recuperada del calor de las capas profundas de la tierra, utilizada para producir electricidad.

La energía geotérmica permite transformar la energía térmica de las formaciones rocosas, como lo hace la turbina con la energía eólica que la transforma en energía mecánica, que a su vez se transformará en energía eléctrica.

Hasta el 50 por ciento del calor intrínseco de nuestro planeta se remonta a la época del origen de la Tierra.
Dado que la temperatura del núcleo de la tierra está entre 4800 y 7700 ° C, la dispersión térmica del 90 por ciento de nuestro planeta se extiende a más de 100 ° C.
Este calor geotérmico, que todavía proporciona alrededor de 40 ° C en un kilómetro, se bombea a través de bombas de calor y proporciona agua caliente y casas con calefacción.
El campo de la energía geotérmica cercana a la superficie es la solución ideal para hogares privados.
Ya que desde el punto de vista geológico, cada propiedad es apta para uso geotérmico.
Dependiendo de los aspectos económicos, técnicos y de derecho de construcción, se responden los beneficios financieros.
Colectores, sondas, pilas de energía y sistemas de pozos de calor transportan energía geotérmica a través de sistemas de tuberías.
Estas tuberías conectadas a la bomba de calor contienen un líquido circulante que conduce el calor.
Por ejemplo, un tanque de agua interno se calienta en la habitación privada.
La energía geotérmica es una de las formas más eficientes de energía gracias a este uso directo.

Energía infinita

Además de la calefacción directa o el calentamiento, la energía geotérmica también ofrece la posibilidad de generar electricidad.

La llamada generación de energía hidrotermal, son la temperatura del agua de al menos 100 ° C se requiere .

En un depósito de calor subterráneo, el agua que contiene es tan caliente que atraviesa la superficie en forma de vapor.

En las centrales eléctricas, esta presión natural impulsa una turbina para generar electricidad.

El vapor de agua luego pasa a través de un sistema de tuberías en torres de enfriamiento, se condensa y se devuelve al depósito de calor.

Gracias a este ciclo natural, la energía renovable de la energía geotérmica es sostenible y rentable al mismo tiempo.

Dado que la temperatura de tales piscinas subterráneas suele ser inferior a 100 ° C en las regiones de Europa Central, el agua termal se utilizaba anteriormente únicamente para el suministro de calor.

Pero gracias a los sistemas de ciclo orgánico de Rankine (ORC) recientemente desarrollados , la energía geotérmica se puede utilizar para generar electricidad desde tan solo 80 ° C.

Estas ORC utilizan un transportador orgánico, como el pentano, que se vaporiza a temperaturas más bajas e inicia una turbina.

Una alternativa es también el llamado método Kalina.

Allí, se usa una mezcla de sustancias (agua-amoníaco), que también siente un aumento en el volumen a temperaturas más bajas y con el vapor resultante impulsa una turbina o el generador de energía.

Sin embargo, en todos estos procesos a baja temperatura, debe tenerse en cuenta que las sustancias utilizadas para los procesos de ciclo necesarios (pentano o amoníaco) son extremadamente inflamables o tóxicos.

Esto requiere a veces complejas precauciones de seguridad, que garantizan la operación y el mantenimiento sin peligros.

En la actualidad, más de 50 países (EE. UU., España, Islandia, México, etc.) utilizan energía geotérmica profunda en forma de vapor o agua sobrecalentada para producir electricidad.

En 2015, la capacidad instalada global fue de 12.6 GW con una producción de energía de 73.5 TWh.

La industria geotérmica profunda se está desarrollando en todo el planeta.

Para 2020, se espera que la capacidad instalada mundial alcance los 21,4 GW (inversión pública y privada).

Existen diferentes tipos de tecnologías en el mundo, pero persisten varios desafíos técnicos.

Potencial de la energía geotérmica profunda

Estados Unidos es el principal productor mundial de electricidad a partir de vapor geotérmico.

En 2015, su capacidad instalada fue de 3.45 GW y su producción de energía fue de 16.6 TWh. Para 2020, su capacidad instalada podría aumentar a 5,6 GW.

Al este de los Estados Unidos, el potencial para generar energía eléctrica a partir de rocas calientes profundas se estima en 500 GW, el equivalente a la capacidad instalada total del país.

En Quebec, el entorno geológico consiste en formaciones rocosas de varios miles de metros de profundidad.

Al sudeste de Quebec, las plantas de energía geotérmica podrían ser abastecidas por embalses ubicados a más de 6 o 7 km bajo tierra en un área que abarca del 10 al 15% del territorio.

Las temperaturas de los tanques serían de alrededor de 150 ° C, y la capacidad instalada podría ser de 2 a 5 MW por sitio de producción.

Ventajas y Desventajas:

  • La instalación de plantas de energía geotérmica es posible en todas partes.
  • Provista para cavar lo suficientemente profundo como para alcanzar las temperaturas deseadas.
  • La planta está directamente encima de la fuente de calor, sin necesidad de transformación o transporte de combustible.
  • En particular, se eliminan los derrames accidentales de petróleo.
  • Producción predecible y continua. Factor de uso de más del 95%: más alto que la energía solar fotovoltaica y eólica, por ejemplo, y comparable a las de varias plantas de energía nuclear.
  • No requiere sistema de almacenamiento de energía.
  • No hay un tratamiento especial de la fuente de energía, como la refinación de petróleo o el enriquecimiento de uranio.
  • En el mediano plazo, operación de una planta de SGS insostenible en muchas regiones.
  • Recurso renovable: calor extraído de un depósito geotérmico que se reabastece de forma natural.

Desarrollo Sostenible:

  • Sistema de piso que requiere poco espacio.
  • Bajas emisiones de gases de efecto invernadero y contaminantes atmosféricos durante la operación para la gran mayoría de las plantas geotérmicas.
  • Bajo impacto ambiental durante todo el ciclo de vida.
  • Evitar la contaminación del agua subterránea o superficial mediante una buena gestión de las aguas residuales durante la perforación y las operaciones de estimulación hidráulica.
  • Uso problemático de agua en áreas con pocos recursos hídricos.
  • Preocupaciones con respecto al efecto de los micro-fenómenos.

La Energía Geotérmica se suma al grupo de Energías Renovables que van poco a poco convirtiendo nuestro mundo en un entorno ecológico, entre estas tenemos:

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Paneles Fotovoltaicos: tres Proyectos de Interés que no te puedes perder

paneles fotovoltaicos

Paneles Fotovoltaicos que funcionan en clima lluvioso

El uso de energías renovables continúa evolucionando con el tiempo, gracias a la investigación exhaustiva.

Así como a la conciencia de gobiernos y personas sobre la importancia de la protección del medio ambiente, pero también, y especialmente, la explotación.

Recientemente, investigadores chinos han desarrollado un nuevo tipo de panel solar que también funciona en climas lluviosos.

Además de la radiación solar, el concepto es recuperar las energías de las gotas de lluvia.

Zoom sobre este nuevo panel solar

Por lo general, los paneles fotovoltaicos solo funcionan con radiación solar; Gracias a investigaciones recientes, los paneles solares que se consideran híbridos pueden incluso cobrar vida al atrapar los rayos mientras funcionan en clima lluvioso.

Estos estudios fueron realizados por la Universidad de Soochow en China a través de tecnología TENG o nanogenerador triboeléctrico.

Para llegar al meollo de la cuestión, esta tecnología consiste en recuperar energía gracias a la fricción de dos materiales instalados en los paneles.

Ya utilizado por vehículos eléctricos, ahora, esta tecnología entrará en la composición de estos paneles híbridos.

Resultados convincentes

Los resultados son alentadores incluso si la tecnología aún no está desarrollada porque requiere optimización y, especialmente, ajustes antes de la producción en masa.

Con un diseño más simple, la eficiencia se optimizará gracias a la TENG.

Porque la eficiencia y la durabilidad del panel están garantizadas por esta tecnología al proteger la capa de silicio.

Con el contacto con el agua de lluvia , las capas texturadas reducidas proporcionan un reflejo óptimo de la radiación solar.

Sin embargo, una optimización de esta tecnología es crucial para comercializarla y especialmente para hacerla rentable.

Gracias a esta innovación, podemos contar con paneles que generan electricidad con el sol, pero también con la lluvia.

En países como el Reino Unido, donde llueve alrededor del 40% del año, esta iniciativa podría cambiar el juego en términos de energías renovables

Mientras tanto, ¿dónde puedo encontrar las mejores señales?

Cada vez más personas están convencidas de los efectos nocivos de la energía fósil en el medio ambiente y la salud.

Es por eso que los paneles fotovoltaicos son cada vez más exitosos y evolucionan con el tiempo para una mayor durabilidad y rendimiento.

Gracias a las tiendas en línea especializadas en energías renovables, es muy posible tomar la decisión correcta en unos pocos clics.

Si bien se necesita una inversión básica, a largo plazo los paneles fotovoltaicos solo traen beneficios.

Por un lado, al comprar en línea, los paneles son más baratos con opciones de las mejores marcas, lo que le permite optar por el autoconsumo.

Trae más economía, sin descuidar el ahorro de energía que uno puede hacer allí. Paneles fáciles de instalar, no solo para empresas, sino también para particulares.

Si los paneles monocristalinos o policristalinos, la relación calidad-precio es bastante interesante en comparación con otras tiendas físicas. A partir de ahora, una energía barata, ecológica y especialmente futura es accesible para todos.

En resumen, los paneles solares evolucionan constantemente a lo largo de los años gracias a las nuevas tecnologías.

Además, la investigación está yendo bien para que los paneles traigan más rendimiento, pero también para atraer tanto como sea posible las energías libres proporcionadas por la naturaleza .

Paneles inteligentes para reducir la factura energética

Cuando se trata de reducir las facturas de energía , todas las iniciativas son buenas.

Así, en Locminé, en Bretaña, Europa está siguiendo y cofinanciando un nuevo proyecto.

Con el objetivo de movilizar al sol para que siempre consuma la energía menos costosa .

Usted también pregunta acerca de la energía fotovoltaica . ¡Una vez que sean rentables, los paneles solares pueden ahorrar energía de manera significativa

Concretamente, para limitar sus gastos, la ciudad implementa paneles fotovoltaicos acompañados de un módulo particularmente innovador, un EMS (Energy Management System).

Esto, a través de una caja de enrutamiento de computadora, ha sido específicamente diseñado para usar en todo momento la energía más barata .

De hecho, la electricidad producida por los paneles puede consumirse inmediatamente o almacenarse en una batería .

Dependiendo del precio en cada momento, el módulo decidirá aprovechar la batería, solicitar directamente la energía producida o recibir suministros de la red.

Naturalmente, este proyecto representa un costo (estimado en € 130,000).

Pero dado su potencial, ha sido ampliamente respaldado por la región y la Unión Europea.

De hecho, este primer intento servirá como piloto , para luego considerar un despliegue en otras ciudades de Breton, en otras partes de Francia y por qué no en todo el mundo.

Nuestras ventanas: ¿soportes fotovoltaicos?

¿Qué pasa si nuestras ventanas pueden generar energía solar?

La idea puede parecer absurda, pero no es inalcanzable para la empresa SolarWindow Technologies, que ha logrado que nuestras ventanas sean verdaderos medios fotovoltaicos.

Mejor aún, estos dispositivos pueden producir 50 veces más energía que los paneles colocados en los techos.

Ya que se basan en tecnologías cada vez más sofisticadas.

De hecho, las superficies de vidrio están cubiertas con un recubrimiento líquido secado a baja temperatura, para producir una película completamente transparente.

Repetido una y otra vez, el proceso es un verdadero generador de electricidad.

Poco a poco los avances de la tecnología seguirán brindando a todo el mundo grandes novedades sobre las energías renovables.

Muchos entes, empresas y organizaciones trabajan día a día en la evolución de la tecnología limpia y a través de ellas seguir caminando en la meta de tener un mundo mas limpio y saludable.

Presupuesto gratuito y sin compromiso

Finalmente, aquí, la absorción de la luz crea electricidad , gracias a un recubrimiento llamado “capa activa”.

Este último, en su mayoría orgánico, está hecho de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno.

Inicialmente, esta innovación fue pensada para nuestros edificios.

Pero el líder de la compañía ve grande, ¡e imagina que ya está desplegando su tecnología en las ventanas de nuestros vehículos, sus techos solares e incluso los espejos!

Las energías renovables, particularmente la energía solar, representan un enorme potencial de desarrollo para todos:

  • Autoridades locales.
  • Empresas, economía, etc.

Muchos actores han entendido y aprovechan al máximo estas tecnologías que aún pueden sorprendernos pronto.

 

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Combustible de Aguas Residuales: La alternativa 100% Española

aguas residuales

Combustible a partir de Aguas Residuales.

Muchas personas tienen la incógnita de saber cómo se puede generar combustible a partir de aguas residuales.

Actualmente nuestra sociedad es muy consumista y para satisfacer todas nuestras necesidades, necesitamos de grandes cantidades de energía.

Aunque el uso de tecnologías limpias o renovables ha dado paso a beneficios ambientales, económicos y sociales.

La naturaleza es finita, por lo que no siempre vamos a poder aprovechar de ella.

Como sociedad debemos suplir o replantear nuestro crecimiento con el fin de aprovechar los recursos de forma eficiente y de mejorar nuestra calidad de vida.

Tal es el caso de las investigaciones realizadas sobre materiales que sustituyan a los recursos energéticos, como el biocrudo.

Un grupo de investigadores estadounidenses pertenecientes al Laboratorio Nacional del Pacifico Noroeste del Departamento de Energía (PNNL), han evaluado y desarrollado un tipo de tratamiento para las aguas residuales que obtendría como resultado la generación de biocomustible.

Proceso del Combustible

El mecanismo se basa en el uso de la espuma o nata obtenida en los digestores de la etapa de tratamiento primario o mecánico.

El reactor utilizado en el proceso literalmente un tubo caliente y presurizado.

La tecnología utilizada es la licuefacción hidrotérmica (LHT): para crear petróleo crudo, se generan altas temperaturas y presión.

Es decir, se imita las condiciones geológicas que facilita la tierra para crearlo.

El biocrudo resultante puede ser refinado a través de operaciones convencionales.

Ya que este  material es parecido al petróleo que se extrae de la tierra.

Aunque trae consigo pequeñas cantidades de agua y oxígeno en forma mixta.

El aprovechamiento de la materia orgánica (desechos humanos) puede resultar más fácil de lo que parece.

Debido a que se puede descomponer en compuestos químicos.

El proceso de la licuefacción térmica trata de mantener 210 kg/cm2 bajo presión constante.

Los lodos obtenidos acceden a un sistema de reactor con temperaturas de 315 grados Celsius.

En los lodos provenientes de las aguas residuales municipales, se encuentran muchas cantidades de carbono y grasas.

Estos elementos facilitan la conversión de otros materiales presentes en las aguas residuales.

El movimiento del lodo que se genera a través del reactor.

Produce un biocrudo de muy alta calidad que, cuando es refinado, produce combustibles como la gasolina, el diesel y combustibles para jets.

Del proceso de licuefacción hidrotérmica, el calor y la presión hacen que las células del material de desecho se descompongan en diferentes fracciones, es decir, el biocrudo y una fase líquida acuosa.

Esta fase acuosa o los lodos generados por la depuradora, son considerados como un ingrediente pobre para generar combustible.

Sin embargo, la idea es acelerar la conversión hidrotermica para poder crear un proceso estable y continuo.

Ya que elimina la necesidad del secado que es requerido en la mayoría de las tecnologías térmicas actuales.

Y que son demasiado intensivas en el uso energía y caras para la conversión de combustible.

Así mismo, además del biocrudo, la fase liquida generada en el proceso puede ser tratada con un catalizador.

Con el fin de crear otro productos químicos o combustibles.

De igual forma se producen sólidos que contienen grandes cantidades de nutrientes importantes que pueden ser utilizados para la producción de fertilizantes u otros afines.

Datos ofrecidos por el PNNL estiman que una persona podría generar desde 7,5 hasta 11 litros de biocrudo al año.

En Estados Unidos, las plantas de tratamiento, diariamente tratan aproximadamente 130 millones de litros de aguas residuales.

Por lo que esta cantidad se podría traducir hasta 30 millones de barriles de petróleos al año.

Combustible alternativo 100% español

En España, la cifra abarca 14.250 millones de litros. Unos 3,3 millones de barriles.

Y es uno de los países que cuenta con dos empresas que se han aliado para desarrollar el proyecto Smart Green Gas.

Cuyo objetivo principal es obtener combustible a partir de aguas residuales, con el fin de utilizarlos en vehículos de gas natural comprimido.

Las empresas Seat y Aqualia, son las que llevan a cabo este gran proyecto y realizarán las pruebas necesarias de más de 120 mil kilómetros en total.

Si todo el estudio arroja los resultados deseados, cualquier carro de gas natural comprimido podrá utilizar este biocombustible.

Estos proyectos impulsan a continuar con las investigaciones del sector automovilístico.

Y pretende que el uso de un vehículo que funcione con biometano reduzca el 80% de las emisiones de CO2 en comparación a aquellos que utilizan la gasolina.

El alcance de este proyecto es crear una planta depuradora de mediano tamaño para producir potencialmente un millón de litros de biogás por día.

Suficiente cantidad para movilizar aproximadamente 300 vehículos.

Igualmente, este proyecto Smart Green Gas, no solamente ayudaría a abastecer red de autobuses, camiones de basura, patrullas de policía, etc.

Sino también a ser capaz de demostrar a escala industrial dos sistemas para el tratamiento de aguas residuales.

Los prototipos del proyecto son los siguientes:

1.- Prototipo Umbrella: donde se introducirá un reactor anaerobio de membranas.

2.- Sistema Anammox ELAN: cuyas bacterias pueden eliminar el nitrógeno del agua.

Otro de los prototipos es llamado Methagro, el cual tratará de utilizarse por el sector del transporte e incorporarse a la red de distribución de gas natural a partir de la producción del biometano.

En España se depuran aproximadamente 4.000 hectómetros cúbicos anuales de agua.

Los vehículos que circulen con agua residual a través de dicho proyecto abrirá un abanico de oportunidades en todos los sectores.

Por lo que los impulsores tienen grandes expectativas en este combustible alternativo.

Producir un combustible útil, permitirá no solamente obtener resultados significativos en el área económica.

Ya que se ahorrarían los costos del tratamiento, transporte y eliminación de residuos y aguas residuales.

Sino también en el ámbito ambiental.

Con este proceso se logra conseguir si le podemos llamar una doble solución.

Se logra solventar las necesidades energéticas de la industria de tratamiento de aguas residuales.

Y se reduce su impacto ambiental debido al agotamiento de los combustibles fósiles.

A la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero y de la descarga de N y SO2 al ambiente.

Si esta tecnología emergente demuestra ser un éxito, una instalación de producción podría permitir en el futuro que:

*La operación de aguas residuales alcance objetivo de sostenibilidad de cero energías netas, cero olores y cero residuos.

 

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Energías solares: Ventajas y Desventajas

energias solares

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las energías solares?

Cuando adentras en el mundo de las energías solares, siempre te haces la pregunta de cuáles son las ventajas y desventajas que trae consigo instalar paneles solares.

Independientemente si lo harías en casa, a través de una empresa, en un techo de poca dimensión o en grandes extensiones de terreno.

Muchos mencionan que las energías solares, son una de las alternativas como energía renovable para el futuro.

Pero, ¿será realmente la mejor opción para los usuarios?.

Este tipo de energía es participe de la producción de energías limpias en España.

Y como todo proceso, tiene sus beneficios o inconvenientes, en especial por parte de los usuarios.

A continuación, te mencionaremos algunas ventajas y desventajas de las energías solares:

VENTAJAS:

-Las energías solares se producen a partir de una fuente natural interminable como lo es el Sol.

-La energía solar es renovable y está disponible gratuitamente.

-Son energías seguras y libres de contaminación por lo que no son consideradas nocivas para la salud.

-No hay emisiones de gases o generación de desechos contaminantes, ni siquiera en su fase de operación.

-El material utilizado en la mayoría de los paneles solares, es el silicio, es abundante y no tóxico.

-Es una energía considerada autóctona, ya que se puede desarrollar y aprovechar en el mismo lugar donde se recibe.

-Puedes aprovecharla incluso en regiones donde la incidencia de los rayos del sol es promedio.

-Impulsa a la industria a ser partícipe de la era tecnología y por ende genera más empleo.

-Reduce la dependencia energética externa debido al aprovechamiento o uso del petróleo como fuente de energía.

-Cualquier ciudadano puede convertirse en productor de electricidad generada a partir de instalaciones de paneles solares .

-Es una energía que está disponible en el mercado y son relativamente económicas.

Otra ventajas:

-Puedes almacenar la energía generada y usarlos posteriormente. (ciclo de carga: día/ uso: noche).

-La mayoría de las instalaciones de paneles solares están diseñadas y adaptadas para el área doméstica.

-El diseño de los paneles o su modalidad permite la producción de electricidad descentralizada para aquellos lugares que son aislados.

-Los paneles solares pueden utilizarse para diferentes fines, en ellos se incluye: domésticos a pequeña escala (por ejemplo, en techos) o para producciones de energía industrial a gran escala (por ejemplo, granjas).

-Cualquier ciudadano puede realizar la instalación de paneles solares en casa, basta solamente con algunos conocimientos en electricidad.

-Los paneles solares son casi completamente reciclables, y su vida útil puede variar de 20 a más de 30 años.

-A través de ellas puedes obtener ventajas fiscales en relación a su Declaración de la Renta o Impuesto de Sociedades, por el uso de energías limpias.

-Las instalaciones de paneles solares en casa, no requieren de muchos trámites administrativos sino de un aviso o comunicación a la oficina técnica del Municipio.

-Las restricciones ambientales o paisajistas no son un problema, ya que, solamente requieren que la incidencia solar no sea obstruida por árboles o sombras.

-El mantenimiento de los paneles es sencillo, solamente deberás estar al tanto de limpiar el polvo, deposiciones de aves u otro efecto que disminuya su vida útil.

-Las instalaciones de paneles solares aisladas son totalmente legales, siempre y cuando no obstruya o intervenga en ningún punto de la red eléctrica.

 

DESVENTAJAS:

-La producción de energía solar depende de las estaciones y el clima, normalmente deberá ser utilizada donde la incidencia solar sea promedio.

-En ocasiones deberán utilizar capacidades de calentamiento adicionales.

-Las instalaciones de paneles solares en grandes extensiones, los cuales están hechos de silicio cristalino, son pesados, frágiles y un poco más difícil de instalar.

-La producción de energía solar industrial a gran escala requiere de grandes extensiones de terreno.

-Los sitios donde regularmente por su ubicación, incide mayor radiación solar, son lugares desérticos y alejados.

-No se aprovecha dicha energía para desarrollar actividades agrícolas, industriales, o de otra índole.

-La energía eléctrica producida por los paneles solares no se puede almacenar “directamente” sino “indirectamente”.

-Es decir, en baterías en forma química o en acumuladores cinéticos en forma mecánica.

Otras desventajas:

-Una célula fotovoltaica debe funcionar entre 1 y 5 años para compensar la energía utilizada para fabricarla.

-La energía solar sigue siendo costosa a pesar de que su costo de producción ha disminuido considerablemente en los últimos años.

-Requiere de una gran inversión inicial, y muchos de los consumidores o usuarios no están dispuestos a arriesgarse.

-No puedes utilizar la energía de dos fuentes de manera combinada, es decir, solar y red eléctrica.

-Se necesita de una fuente energética alternativa o el uso de baterías para aprovechar la energía durante los días en que las condiciones atmosféricas no sean las propicias.

-No puedes sobrepasar la potencia contratada generada por los paneles. Si superas los 10 Kw de potencia, debes cancelar impuestos.

-Si el excedente de energía se vierte a la compañía de electricidad, cargan cobros al usuario (penalizan).

-Por lo tanto, no se puede hacer uso de baterías, sino de un dispositivo de vertido 0.

-Los tiempos de amortización son entre 10 y 12 años, por lo que las estimaciones deben hacerse a largo plazo.

-Como usuario estas obligado a instalar dos contadores, es decir, el convencional que mide el consumo de toda la casa y el otro que monitoriza la producción desde los paneles, todo esto porque lo exige la compañía distribuidora.

-Adquirir los paneles solares a muy bajos costos, no cuentan con garantías de funcionamiento y mucho menos del fabricante, por lo que se espera que su vida útil sea a corto o mediano plazo.

Pese a cualquiera de ambas descripciones, como usuario deberás considerar, que si deseas ser participe o contribuyente de las energías renovables, tu visión principal estará orientada primeramente a aprovechar de forma correcta la energía solar.

Puede que al principio resulte una inversión que se convierta en una gran decisión.

Pero considera que la satisfacción de tus necesidades no solamente será a nivel energético sino también económicas.

Evalúa todas las posibilidades o alternativas y escoge la opción que mejor se adapte a ti y al ambiente.

 

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Qué es el Biocombustible y para qué sirve

biocombustible

El biocombustible supone un fuerte impulso en las investigaciones relacionadas a la creación de combustibles alternativos en el sector del automóvil en España.

La producción de gas renovable como proyecto implica un paso positivo en el desarrollo de una economía circular.

La reducción del 80% en las emisiones de CO2 es la principal ventaja. Ya que el uso 100% de un vehículo de biometano permite dicha diferencia en comparación a uno que use gasolina.

En vista que los efectos de los combustibles fósiles, no solo incide en la salud de las personas sino también al ambiente

Se han llevado a cabo nuevas búsquedas de nuevos combustibles.

En España, se ha creado un nuevo proyecto (Smart Green Gas) de aprovechamiento de las aguas residuales para crear combustible, con el objetivo de utilizarlo en vehículos de gas natural comprimido.

Este proyecto pretende compatibilizar y optimizar el sistema energético. ¿Cómo?:

Dotando de mayor autonomía y sostenibilidad a las ciudades que establezcan este tipo de aprovechamiento en las estaciones depuradoras de aguas residuales.

La idea es generar biogás y convertirla en biometano.

El biometano es un gas que contiene un 95% de metano aproximadamente, es decir, posee sus mismas características, y se produce a partir de materiales renovables.

Es el primer combustible alternativo 100% español que proviene de las aguas residuales.

El proceso físico consiste en utilizar las depuradoras o tanques de decantación donde se separe el agua de los lodos, convirtiéndolos en gas gracias al tratamiento de fermentación.

Como comienzo de esta colaboración en el marco del proyecto Smart Green Gas, Las empresas Seat y Aqualia, han desarrollado pruebas pilotos y son las que están llevando a cabo su desarrollo.

Las pruebas pilotos iniciaron en la planta depuradora de aguas residuales de Jerez.

Para ellas SEAT ha entregado dos vehículos: SEAT León TGI a Aqualia, los cuales serán utilizados de prueba para verificar todo el proceso de producción hasta la obtención y el uso del biocombustible.

Parte del alcance del proyecto es crear una planta depuradora de mediano tamaño para producir potencialmente un millón de litros de biogás por día y ser utilizados para movilizar unos 300 vehículos aproximadamente.

Smart Green Gas se está desarrollando con la participación de cinco socios y apoyado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial.

Las pruebas del biocombustible se realizarán con más de 120.000 km por: Coches Seat  FCC Medio ambiente.

Si los resultados son satisfactorios se espera que cualquier vehículo haga uso del mismo.

Además de las empresas mencionadas anteriormente (Aqualia y Seat) también trabajan de la mano con un consorcio de empresas.

Entre ellas podemos mencionar, Gas Natural Fenosa y Naturgas EDP.

Así como la de organismos públicos de investigación como el Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA).

Y las Universidades de Girona, Valladolid y Santiago de Compostela.

El director general de Aqualia, Félix Parra, ha mencionado que el proyecto es producto “de la intensa actividad investigadora que Aqualia desarrolla para obtener valiosos recursos a partir del proceso de depuración”.

De acuerdo a datos suministrados por la empresa SEAT, el coste por kilómetro del Gas Natural Comprimido es un 30% inferior que el del diésel y un 50% inferior que el de la gasolina.

El biocombustible posee una mejor eficiencia energética, pues la energía contenida en un kilo de gas natural es equivalente a:

*1,5 litros de gasolina, 1,3 litros de diésel y 2 litros de GLP o autogas.

El proyecto del biocombustible será capaz de demostrar dos sistemas para el tratamiento de las aguas residuales a escala industrial.

Los prototipos a utilizar son: Methagro y Umbrella.

  • Prototipo Methagro:

Methagro tiene el objetivo es dar solución a la generación excesiva de nitrato y de fosfato encontrados en los restos de excrementos.

Con un sistema de mejoramiento que se basa en membranas y el cual tratará de utilizarse por el sector del transporte e incorporarse a la red de distribución de gas natural a partir de la producción del biometano.

En Lleida a 35 km de distancia del lugar será instalado este prototipo en la planta agroalimentaria: Porgaporcs propiedad de Ecobiogas.

  • Prototipo Umbrella:

En el sistema se introducirá un reactor anaerobio y el sistema Anammox ELAN de eliminación autótrofa de nitrógeno.

Las aguas procedentes del tratamiento de la fracción orgánica serán seleccionadas mediante la implantación de procesos anaerobios (ausencia de oxígeno) y autótrofos (organismos capaces de sintetizar todas las sustancias esenciales para sus procesos metabólicos a partir de sustancias inorgánicas)

El biogás producido, será tratado en el sistema de limpieza.

El combustible obtenido permitirá evaluar que los residuos para el uso vehicular cumplan con las normas establecidas.

Este prototipo se demostrará en:

La planta de tratamiento de residuos municipales ECOPARC de Montcada i Reixac, del Área Metropolitana de Barcelona.

Algunas de las ventajas que trae consigo la implementación de este proyecto, son las siguientes:

  • Se estimarían la depuración de 4000 hectómetros cúbicos de aguas residuales.
  • Equivalentes a más de 1,5 millones de piscinas olímpicas, por ejemplo.
  • Con la producción anual de biometano se podrían reponer provisiones para 60.000 autobuses que hay en España.
  • Una planta de capacidad media puede tratar alrededor de 10.000 metros cúbicos de agua al día.
  • Se pueden generar 1.000 metros cúbicos de biometano, suficiente para que más de 150 vehículos recorran 100 kilómetros diarios.
  • Disminución de emisiones de gases de efecto invernadero y de la descarga de N y SO2al ambiente.
  • Los vehículos que circulen con biocombustible dará pie a oportunidades en todos los sectores.
  • Se podrán abastecer la red de autobuses, camiones de basura, patrullas de policía, etc.
  • Disminución y/o ahorro en los costos de tratamiento, transporte y eliminación de residuos.

Se espera que, así como este proyecto surjan muchísimos más.

Este tipo de colaboraciones son muy positivas ya que el principal objetivo es apostar firmemente en las alternativas ecológicas.

Así como el cumplimiento de estrategias organizacionales y del compromiso de mejora para el ambiente.

Si este proyecto demuestra ser eficiente, sostenible y económicamente viable, será un éxito.

Ya que la idea es revolucionar la movilidad urbana e incentivar el desarrollo de las ciudades futuristas.

Minimizar las emisiones y el impacto generado en el ambiente y las afectaciones que estas puedan generar a la humanidad.

 

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Turbina Eólica Marina: Covierte la fuerza del viento en electricidad

turbina eólica marina

Una turbina eólica marina, es decir, instalada en el mar, permite convertir la fuerza del viento en electricidad .

La turbina eólica marina opera según el mismo principio que los modelos terrestres tradicionales: utilizan la energía cinética del viento para transformarla en electricidad. Cuando una turbina eólica produce electricidad, también puede describirse como un generador de aire.

El viento da vuelta a las cuchillas, generalmente tres .Estos conducen un generador que transforma la energía mecánica creada en energía eléctrica, siguiendo el principio de una dínamo.

La principal diferencia entre un modelo marino y un modelo de turbina eólica es la naturaleza de la cimentación.

Que permite que se fije en el suelo o se ancle al lecho marino. Las turbinas de viento costa afuera también deben ser muy robustas para soportar duras condiciones marinas.

La turbina eólica marina a menudo se ensambla en un “parque eólico” que generalmente comprende entre 20 y 50 turbinas de varios megavatios (MW) de potencia unitaria.

Los parques costa afuera tradicionales generalmente no se instalan en áreas donde la profundidad supera los 40 metros.

Algunas instalaciones “costeras” en  alta mar (a más de 30 kilómetros de la costa), con bases flotantes, se encuentran ahora en la fase de diseño.

Funcionamiento Técnico o científico de la Turbina Eólica Marina

La turbina eólica marina está diseñada específicamente para resistir la corrosión.

También tiene sensores específicos para un mayor control.

La plataforma y la torre están equipadas con sistemas de regulación de control de humedad y temperatura para evitar cualquier riesgo de corrosión interna.

La góndola está equipada con dos grúas hidráulicas para el manejo de herramientas y repuestos en cualquier punto de la turbina eólica.

La evolución de las instalaciones eólicas en alta mar

Si los primeros prototipos de aerogeneradores costa afuera eran copias simples de las turbinas eólicas en tierra, las máquinas se han adaptado gradualmente al mar.

Los desarrollos tecnológicos actuales, y en particular la evolución esperada de las máquinas en tamaño y potencia, son en otras partes características de las turbinas eólicas marinas.

La turbina eólica marina también se diferencia cada vez más de la turbina eólica terrestre por su diseño técnico adaptado al entorno marino. Si se ven iguales, sus condiciones de operación son diferentes.

Las cimentaciones marinas son el aspecto más notable de sus particularidades, ya que deben estar ancladas o hundidas en el lecho marino.

También deben resistir la corrosión, las tormentas y las tensiones creadas por los cuerpos de agua circundantes.

Los primeros proyectos eólicos marinos consistieron en la instalación de turbinas eólicas en aguas poco profundas o medianas, de 5 a 40 metros de profundidad.

Más allá, es difícil y muy costoso plantar el aerogenerador en el lecho marino o depositar su base.

Superar la restricción de la profundidad del agua es una pista interesante, especialmente en países como Francia.

Donde las profundidades superan rápidamente los 40 metros cuando uno se aleja de la costa.

A finales de 2017, la profundidad media de los parques eólicos marinos en aguas europeas era de 27,5 m.

Con un promedio de 41 km mar adentro.

Los proyectos de turbinas eólicas flotantes, situados a varios kilómetros de los lados de más de 50 metros de profundidad, ofrecen interesantes perspectivas.

A diferencia de las turbinas eólicas marinas tradicionales, sus cimientos no están incrustados en el fondo marino sino que están anclados por medio de cables.

Es por eso que su instalación se simplifica y los requisitos de material se reducen en gran medida.

Ventajas y desventajas de la tecnología eólica marina

Un nuevo potencial eólico:

  • La tecnología eólica marina se ha beneficiado de una gran parte de los avances tecnológicos recientes en la energía eólica terrestre.
  • Una de las energías renovables más maduras.
  • El mar es plano, los vientos encuentran menos obstáculos y, por lo tanto, son más sostenidos.
  • Más regulares y menos turbulentos que en tierra.
  • A igual potencia, una turbina eólica marina puede producir hasta 2 veces más electricidad que una turbina eólica.
  • El mar ofrece grandes espacios libres de obstáculos, donde la instalación de máquinas es posible, sujeto a consultas con otros usuarios del mar.

Límites encontrados para su explotación:

  • Las inversiones iniciales en proyectos eólicos marinos son significativamente más altas que en proyectos en tierra firme.
  • Particularmente debido a los costos adicionales de las fundaciones y la conexión.
  • Aunque los vientos son más constantes en el mar que en tierra, la energía eólica marina también es intermitente .
  • La turbina eólica está sujeta mecánicamente no solo a las fuerzas del viento sobre las palas y la estructura.
  • Sino también a las fuerzas creadas por las corrientes.
  • La instalación de aerogeneradores costa afuera es más complicada que en tierra. Se deben usar botes adaptados.
  • El mantenimiento de las turbinas eólicas también es más complicado y más costoso que en tierra.
  • Si ocurre una falla, puede tomar varios días antes de la reparación, lo que resulta en una pérdida de producción.
  • La conexión eléctrica requiere la instalación de cables submarinos en la costa, que pueden estar a varios kilómetros de distancia.
  • Para distancias largas, se debe utilizar el enrutamiento de CC y los convertidores de potencia electrónicos deben combinarse para reducir la pérdida de potencia.

Constructores

En 2016, la Sewind chino (que construyó parte de las turbinas eólicas de Siemens bajo licencia) y la alemana Siemens eran con mucho los dos fabricantes eólico marino más grande.

De acuerdo con Bloomberg New Energy Finance (Siemens Wind Power posteriormente se fusionó con el Grupo español Gamesa en abril de 2017 ).

MHI Vestas es también un importante fabricante de turbinas eólicas marinas.

Operadores

  • El danés Ørsted (anteriormente Dong Energy)
  • Alemán E.ON Climate and Renewables.
  • el sueco Vattenfall y el danés DONG son los principales operadores de parques eólicos marinos de todo el mundo.

Zona de presencia o aplicación

La explotación de los recursos eólicos en el mar es particularmente apropiada para países con una alta densidad de población.

Y que tienen dificultades para encontrar sitios adecuados en tierra y tienen una zona costera y ventosa.

El norte de Europa está particularmente bien equipado para la explotación de la energía eólica marina.

Con velocidades del viento superiores a 8 m / sa 50 m de altura, es decir, una densidad de potencia superior a 600 W/.

Para evitar colisiones, estos parques se marcan en los cuadros y visualmente mediante el uso de luces de posicionamiento.

El Reino Unido tiene el primer parque eólico marino del mundo, por delante de Alemania y China.

A finales de 2016, casi el 88% de las instalaciones eólicas marinas en el mundo se encontraban en las aguas de 10 países europeos.

Conoce qué es y cómo funciona la Energía Eólica

energía eólica

La Energía Eólica es la energía cinética de las masas de aire en movimiento alrededor del globo. La raíz etimológica del término “eólico” proviene del nombre del personaje mitológico Eole, conocido en la antigua Grecia como el maestro de los vientos.

La energía eólica es una forma indirecta de energía solar : la radiación solar absorbida en la atmósfera causa diferencias de temperatura y presión. Como resultado, las masas de aire se mueven y acumulan energía cinética. Este puede ser transformado y utilizado para varios propósitos:

  • Transformación en energía mecánica : el viento se usa para conducir un vehículo (velero o yate de arena), para bombear agua (bombear turbinas de viento para regar o regar ganado) o para hacer girar una piedra de molino ;
  • La producción de energía eléctrica  : la turbina eólica está acoplada a un generador eléctrico para fabricar corriente continua o alterna . El generador está conectado a una red eléctrica o funciona dentro de un sistema “autónomo” con un generador auxiliar (por ejemplo, un generador), un banco de baterías u otro dispositivo de almacenamiento de energía . Una turbina eólica a veces se califica como un generador de aire cuando produce electricidad.

La energía eólica es una energía renovable que no produce gases de efecto invernadero directamente durante la fase de operación.

Modos de explotación de la energía eólica:

  • Las turbinas eólicas terrestres que están instaladas en tierra.
  • Las turbinas de viento “mar adentro” se instalan en el mar.

Hay dos tipos de instalaciones:

  • industrial: grandes parques eólicos (o “parques eólicos”) conectados a la red eléctrica;
  • doméstico: pequeñas turbinas eólicas instaladas en casas particulares.

Funcionamiento Técnico y Científico:

El proceso de conversión de energía cinética en energía mecánica o eléctrica

La energía eléctrica o mecánica producida por una turbina eólica depende de tres parámetros: la forma y la longitud de las palas, la velocidad del viento y, finalmente, la temperatura que influye en la densidad del aire.

Energía recuperable por un aerogenerador es proporcional a la superficie barrida por su rotor y al cubo de la velocidad del viento.

La energía recuperable es la energía cinética que se puede extraer. Es proporcional al área barrida por el rotor y al cubo de la velocidad del viento.

La máxima potencia recuperable (P) está dada por la ley de Betz: P = 0.37. S. V 3 ;donde 0.37 es la constancia del aire a la presión atmosférica estándar (1013 hPa), S la superficie barrida, y V la velocidad del viento.

En la práctica, una turbina eólica produce cuatro veces más energía si la pala es el doble de grande y ocho veces más energía si la velocidad del viento se duplica. La densidad del aire también entra en juego: una turbina eólica produce un 3% más de electricidad si, para la misma velocidad del viento, el aire es más frío que 10ºC. La energía eólica depende principalmente de la intensidad del viento y sus variaciones. La energía eólica es, por lo tanto, energía intermitente y aleatoria.

Una turbina eólica comienza cuando la velocidad del viento alcanza aproximadamente 3 m / sy se detiene cuando esta velocidad alcanza los 25 m / s.

El viento es más fuerte y más constante en el mar. Las turbinas eólicas instaladas allí también son más potentes.

El conjunto de cuchilla / rotor está orientado hacia el viento por un sistema de timón. La mayoría de las turbinas eólicas comienzan cuando la velocidad del viento alcanza aproximadamente 3 m / sy se detienen cuando esta velocidad alcanza los 25 m / s. En general, las turbinas eólicas están parametrizadas para aprovechar al máximo los vientos de potencia intermedia.

Retos con la Energía Eólica

Considerado como energía limpia, la energía eólica está en auge. Entre las energías renovables, se considera una tecnología madura y la más económica después de la energía hidroeléctrica .

Según el Global Wind Energy Council (GWEC), la capacidad instalada del parque eólico mundial se ha más que duplicado entre finales de 2010 y finales de 2015. En esta fecha, alcanza casi 432,4 GW. A pesar de este crecimiento, su participación en la producción total de electricidad en el mundo sigue estando limitada a alrededor del 3%.

Más allá de las consideraciones económicas y ambientales, la energía eólica es de particular interés porque puede contribuir a la diversificación de la mezcla eléctrica y  la independencia energética de los países . Esta fuente de energía es a menudo el centro de las estrategias para el desarrollo de nuevas capacidades eléctricas, a pesar de los límites que puede presentar: su aleatoriedad, su rendimiento y su intrusión en los paisajes naturales pueden ser poco aceptados por los residentes locales .

Las ventajas de la energía eólica

  • La energía eólica es renovable y “descarbonatada” durante la fase de explotación .
  • La tierra donde están instaladas las turbinas eólicas todavía es explotable para actividades industriales y agrícolas. La instalación se puede desmontar con relativa facilidad.
  • Su desarrollo costa afuera tiene un potencial significativo.
  • Localmente ubicadas, las turbinas eólicas pueden usarse para satisfacer las necesidades eléctricas masivas así como las necesidades domésticas limitadas, dependiendo de su tamaño.

Los problemas que surgen

  • La energía eólica depende de la potencia y la regularidad del viento.
  • Es una fuente intermitente de energía.
  • Las zonas de desarrollo son limitadas.
  • Las turbinas eólicas pueden desencadenar conflictos ambientales de uso, como la contaminación visual y acústica.
  • Puede haber conflictos sobre el uso de la tierra o el mar con otros usuarios (por ejemplo, pescadores, navegantes).

Pasado y presente

El comienzo del uso de la energía eólica se remonta aproximadamente al 3.000 aC, como parte del uso de los primeros veleros. Después de los primeros molinos de viento fueron inventados por los persas alrededor del 200 aC Esta técnica ha sido importada luego en Europa en la XII ª siglo.

Dos siglos después, nacen los famosos molinos holandeses. Estos molinos se utilizan para convertir aserraderos o hacer petróleo. Pero es en Inglaterra donde se han perfeccionado las formas de las alas. Inglaterra tiene la XIX ª siglo cerca de 10.000 molinos de viento. Desde la década de 1990, el desarrollo tecnológico de las turbinas eólicas ha permitido la construcción de turbinas eólicas.

Futuro

De acuerdo con la estructura energética de los países.

La energía eólica puede integrarse fácilmente en países cuya combinación de electricidad se basa principalmente en combustibles fósiles. Su naturaleza variable está bien compensada por la amplia disponibilidad de centrales eléctricas a gas o carbón (estas últimas, sin embargo, tienen un equilibrio ambiental muy desfavorable). Este es, por ejemplo, el caso de Alemania.

Sin embargo, en países cuya producción de energía basado en la estructura de las fuentes de menor poder adquisitivo para controlar, por lo tanto, menos capaz de responder a los cambios repentinos en la demanda de electricidad, la integración de la energía eólica tiene mayores restricciones.

Además, no todos los países disfrutan del mismo potencial eólico. En el futuro, las innovaciones tecnológicas, el desarrollo de redes inteligentes y soluciones de almacenamiento de electricidad también podrían cambiar el juego.

Viento en alta mar

Las nuevas tecnologías en la energía eólica marina son las más prometedoras en la actualidad. De hecho, algunos países como Dinamarca ya están saturados de turbinas eólicas en tierra. Otros no pueden imponer nuevos asentamientos a sus ciudadanos debido a la imagen negativa que a veces puede tener la opinión pública de las turbinas eólicas en su entorno inmediato. La construcción de estas turbinas eólicas en alta mar, donde los vientos son más fuertes y consistentes, cumple con los imperativos de la sociedad y los requisitos energéticos. También se debe tener en cuenta que la investigación se centra ahora en turbinas eólicas flotantes .

Turbina Eólica Terrestre: Distintos usos y funcionamientos.

turbina Eólica terrestre

Una turbina eólica terrestre o en tierra, se instala por definición en tierra y es diferente de las turbinas eólicas marinas instaladas en el mar . Convierte la energía cinética del viento en energía mecánica.

El proceso de conversión de energía mecánica en energía eléctrica es similar al de una dínamo.

Convirtiendo el movimiento de una rueda en electricidad que alimenta las luces de una bicicleta.

La energía mecánica acumulada se puede usar directamente para bombear agua o moler grano, como lo hacen los molinos.

Hoy en día, en la gran mayoría de los casos, la energía mecánica se transforma por segunda vez en energía eléctrica .

El proceso de conversión de energía mecánica en energía eléctrica es similar al de una dínamo, convirtiendo el movimiento de una rueda en electricidad que alimenta las luces de una bicicleta.

Cuando una turbina eólica produce electricidad, se la puede llamar un aerogenerador.

Los aerogeneradores de eje horizontal son hoy en día la forma más común de turbinas eólicas.

La máquina generalmente consta de 3 cuchillas orientables llevadas por un rotor, que está unido a una góndola que alberga un generador eléctrico.

El conjunto está instalado en la parte superior de un mástil de varias decenas de metros de altura.

Una turbina eólica terrestre de 2 MW promedia de 80 a 125 metros de alto en promedio y puede pesar hasta 300 toneladas.

Se usa un motor para orientar el conjunto de la góndola del rotor de la turbina eólica para colocarlo de cara al viento.

El viento gira las cuchillas (entre 5 y 25 revoluciones por minuto) que accionan el rotor y luego el generador que es integral con ellos.

Los dos modos de explotación de la energía eólica terrestre son:

  • Uso industrial en el contexto de un parque eólico:

Un conjunto de aerogeneradores se agrupan en el mismo sitio que está conectado a la red eléctrica.

  • Uso doméstico para “viento pequeño”:

Las pequeñas turbinas eólicas terrestres también pueden satisfacer las necesidades de las personas o de los pequeños agricultores.

Las turbinas eólicas utilizadas en este caso operan de acuerdo con los mismos principios de conversión de la energía cinética del viento.

Su potencia varía generalmente entre 0.1 y 36 kW y la altura de su mástil es inferior a 35 m.

Estas turbinas de viento pueden suministrar edificios aislados que no están conectados a la red eléctrica o que pueden conectarse a la red para revender la producción.

Funcionamiento Técnico o Científico de una Turbina Eólica Terrestre

Funcionamiento de una turbina eólica convencional (eje horizontal de tres ejes)

Debido al mejor compromiso entre la eficiencia y la velocidad de arranque, el diseño de turbinas eólicas horizontales de tres ejes domina hoy en día el mercado eólico en tierra.

La transformación de la energía cinética del viento en energía mecánica y luego en energía eléctrica se lleva a cabo en cuatro etapas:

la transformación de la energía cinética del viento en energía mecánica

Las cuchillas operan con el mismo principio que las alas de un avión:

*La diferencia de presión entre las dos caras de la cuchilla crea una fuerza aerodinámica y pone el rotor en movimiento.

La potencia del viento y, en consecuencia, la energía mecánica almacenada por la turbina eólica, aumenta con la altitud.

La perturbación de las corrientes de aire es ciertamente menor.

la aceleración del movimiento de rotación gracias al multiplicador

Las palas de una turbina eólica grande funcionan a una velocidad de entre 5 y 15 revoluciones por minuto (cuanto más grande es la turbina eólica, más lenta es la velocidad de rotación).

La mayoría de los generadores de turbina eólica tienen que funcionar a altas velocidades (de 1,000 a 2,000 rpm) para producir electricidad.

Este aumento en la velocidad se logra usando el multiplicador, también llamado caja de engranajes, que es un tren de engranajes.

El multiplicador es una parte pesada y costosa.

Esta es la razón por la cual algunas turbinas eólicas grandes usan generadores de “accionamiento directo” de baja velocidad en los que el rotor impulsa directamente un generador especialmente diseñado sin un paso intermedio de aceleración.

la producción de electricidad por el generador

El generador, ubicado en la góndola de la turbina eólica, es accionado por un eje mecánico.

La energía mecánica transmitida se convierte en energía eléctrica por el generador, a un voltaje de 600 a 1000 voltios.

El tratamiento de la electricidad por el convertidor y el transformador

La electricidad producida por un aerogenerador se procesa mediante un convertidor electrónico.

Esto ajusta la frecuencia de la corriente producida por la turbina eólica a la de la red eléctrica a la que está conectada (50 Hz en Europa).

El voltaje también se incrementa mediante un transformador a 20,000 o 30,000 voltios.

La electricidad se enruta a través de un cable para ser inyectado en la red eléctrica.

Tecnología probada

La turbina eólica terrestre se ha utilizado durante varias décadas.

La retroalimentación es consistente y las variables financieras conocidas.

Las turbinas eólicas terrestres son menos caras de instalar y más fáciles de mantener que las turbinas eólicas marinas.

Y deben responder a los desafíos técnicos más grandes relacionados con las condiciones del medio marino.

Sin embargo, el rendimiento potencial es menos importante en tierra que en alta mar, tanto en términos de calidad, debido a la velocidad reducida y la constancia del viento, como en cantidad, porque el área marina es más grande.

Nuevas formas de optimizar el recurso

El viento es variable y la energía eólica se enfrenta a un problema de intermitencia de la producción de electricidad.

Sin embargo, hoy no existe una solución económicamente satisfactoria para el almacenamiento a gran escala de la electricidad producida .

La propagación de “redes inteligentes” es un camino de desarrollo significativo para integrar la energía eólica en redes eléctricas futuras.

Estos sistemas ayudarán a enfrentar los desafíos del mañana:

  • Gestionar mejor los flujos y suavizar el suministro y la demanda de electricidad.
  • Integrar nuevas fuentes de energía renovable.
  • Llimitar el uso de centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles (ahora utilizadas para hacer frente a los picos de demanda).

Los países líderes

A fines de junio de 2014, los tres países con mayor capacidad de generación de energía eólica (mixtos en tierra y costa afuera) son:

  • China con una capacidad eólica instalada de 98.6 GW;
  • los Estados Unidos con 61,9 GW;
  • Alemania con 36.5 GW.

China instaló el 40,7% de la nueva capacidad eólica en todo el mundo en el primer semestre de 2014.

España e India están en 4 y 5 posiciones con capacidad respectiva de 23 GW y 21,3 GW.

Luego están el Reino Unido, Francia, Italia y Canadá, que tienen capacidades eólicas entre 11.2 y 8.5 GW.

Solo China ha instalado 40.7% de nueva capacidad de turbina eólica terrestre en todo el mundo en el primer semestre de 2014.

Los parques eólicos terrestres más grandes del mundo se encuentran principalmente en los Estados Unidos.

Por ejemplo, el parque eólico Roscoe, Texas abarca casi 400 kilómetros cuadrados y cuesta $ 1 mil millones.

La flota consta de 627 aerogeneradores de varios tamaños (105 a 126 metros de altura).

Construidos por tres fabricantes: Mitsubishi, Siemens y General Electric.

Con una capacidad de 781,5 MW (un poco menos que un reactor nuclear de tamaño medio – 900 MW).

Ésta flota puede satisfacer las necesidades de electricidad de aproximadamente 230,000 hogares estadounidenses, según su operador E.ON .

También se planifican parques eólicos interconectados con una capacidad acumulada de varios miles de megavatios (por ejemplo, Gansu en China, Markbygden en Suecia, horizonte 2020).

 

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Electromovilidad en España: La gama de Productos está creciendo

ELECTROMOVILIDAD EN ESPAÑA

Mercedes comienza con furgoneta eléctrica en 2018

La Electromovilidad en España seguirá creciendo; un híbrido, motocicletas y scooters; habrá mucho mas que ofrecer para el futuro…

Una ganancia para la fábrica de Opel en Figuerelas forma desde 2020, el nuevo Corsa, por primera vez en una versión eléctrica.

Bueno también es la noticia sobre el paradero de la producción del Ford Mondeo en Valencia, incluido el modelo híbrido.

España es el número uno en comercialización de vehículos eléctricos.

Y el segundo mayor fabricante de automóviles en la Unión Europea (UE).

Ambos segmentos también producen vehículos con componentes de transmisión eléctrica.

En el 2016, se produjeron más de 10,000 vehículos eléctricos por primera vez.

La Asociación de Fabricantes de Automóviles Comerciales ANFAC anunció la fabricación de 9,257 vehículos eléctricos de batería (BEV).

Eso fue un 18.5 por ciento más que en el año anterior. Además, hubo 1.370 híbridos (sin plug-in, HEV), tantos como en 2015.

Solo el 6 por ciento de los vehículos eléctricos puros permanecieron en el mercado nacional.

Hasta ahora, la producción de vehículos comerciales ligeros domina.

Estos se vuelven más populares para la entrega de productos al cliente final, la llamada última milla.

Especialmente en los centros de las ciudades y se benefician del comercio de Internet.

Nissan ha producido las furgonetas e-NV200 en Barcelona desde 2014, y desde 2017 una nueva serie con una gama más larga.

PSA Peugeot Citroën produce las furgonetas Citroën Berlingo y Peugeot Partner en Vigo junto con sus variantes eléctricas.

Mercedes ha reanudado en Vitoria-Gasteiz la producción de la furgoneta eléctrica eVito (anteriormente Vito E-Cell).

Que había estado en reposo durante varios años, inicialmente en pequeñas cantidades, desde mediados de 2018, la entrega debería comenzar.

Adaptar el rango de turismos a la tendencia eléctrica

Desde 2012, los Twizys, dos plazas eléctricos de Renault, están saliendo de Valladolid en todo el mundo.

Dado que la electricidad como propulsor ahora está aumentando de manera importante, otros fabricantes de automóviles que fabrican en España también planean adaptar su gama de modelos en consecuencia.

Un debut eléctrico anunció SEAT en su conferencia de prensa financiera en Madrid en marzo de 2018.

A partir de 2020, se fabricará en Zwickau, Alemania, un modelo exclusivamente alimentado por batería con un alcance de 500 kilómetros.

Un año antes, la producción de un híbrido enchufable (PHEV) comienza en el sitio de Martorell en España.

Hasta ahora, solo Ford produce un modelo híbrido en España, la producción del Mondeo híbrido (HEV) en Valencia.

Que comenzó a finales de 2014, se está ampliando.

Si la producción de la nueva generación del SUV Kuga otorgado a la fábrica también está acompañada de una versión híbrida o eléctrica queda por ver.

Ya está claro que la incorporación de la nueva generación del Opel Corsa a la planta de Figuerelas (Zaragoza).

Anunciada en febrero de 2018, incluirá una versión totalmente eléctrica a partir de 2020.

Producción nacional de vehículos eléctricos y componentes

FABRICANTE, UBICACIÓN CARTERA DE PRODUCTOS OBSERVACIONES
Grupo PSA, Vigo Citroën Berlingo, socio de Peugeot (versiones electrónicas)
Nissan, Barcelona e-NV200 Producción desde 2014
Renault, Valladolid Twizy Producción desde 2012
Mercedes Benz, Vitoria eVito 2018 Reanudación de la producción del Vito E-Cell en la nueva versión eVito (inicialmente 400 vehículos)
Ford, Valencia Mondeo Híbrido (HEV)
Mahle Nagares, Motilla del Palancar, Valencia Control y electrónica de potencia también para movilidad eléctrica Nagares fue adquirido en 2017 por el proveedor alemán Mahle
Carbures, El Burgo de Osma, Castilla y León Componentes de fibra de carbono para automóviles eléctricos, autobuses, motocicletas El proceso de inyección múltiple patentado debería traer ventajas de costo sobre los componentes de metal

Autobuses eléctricos del País Vasco

Para su autobús articulado a batería de 18 metros, el fabricante vasco de autobuses Irizar fue galardonado con el premio Bus del año 2018 y el vehículo industrial orgánico 2018 en España.

El almacenamiento de electricidad, el desarrollo de software, la comunicación entre los vehículos, pero también entre el vehículo y la infraestructura, según la compañía, se desarrollan dentro del grupo.

En mayo de 2018, Irizar e-mobility abrio una instalación de producción para autobuses eléctricos, vehículos eléctricos municipales, sistemas y componentes en la localidad vasca de Aduna.

La inversión fue de 75 millones de euros. La compañía ofrece soluciones personalizadas de electromovilidad.

Para ciudades europeas y ha recibido pedidos importantes del extranjero.

La producción española de motocicletas, scooters y quads eléctricos tiene su base en Cataluña, con compañías como Scutum, Torrot, Volta y Rieju.

Los proveedores provienen de las amplias industrias automotrices, de componentes eléctricos y de compuestos.

Por ejemplo, el proveedor alemán de automóviles Mahle amplió su experiencia en electromovilidad en 2017.

Con la compra del grupo español de electrónica Nagares.

Carbures, anteriormente un spin-off de la Universidad de Cádiz, es un especialista en fibra de carbono y estructuras compuestas.

Originalmente un proveedor de la industria aeroespacial, pero ahora también suministra a la industria del automóvil electrónico.

Proyectos de batería con reclamo industrial

Las actividades en el desarrollo de la batería se refieren principalmente a la investigación, en parte en la transición a la producción industrial.

Después de cinco años de trabajo de desarrollo tecnológico en baterías livianas de iones de litio, la startup catalana Millor Battery planea:

*Comenzar la producción en masa de sus baterías de ciclo eléctrico, motocicletas, camiones y autobuses en Cerdanyola del Vallés, Barcelona.

E​en 2018; el socio clave del proyecto es el centro tecnológico Centro Tecnológico Eurecat, un importante laboratorio de baterías en España.

Albufera Energy Storage, una joven compañía de almacenamiento de energía, está coordinando un proyecto europeo para desarrollar una nueva batería de aluminio y azufre (Salbage: Batería de azufre y aluminio con electrolitos avanzados de gel polimérico).

Se financiará como una iniciativa de investigación en fase inicial en el marco de Horizonte 2020 a través del programa FET Open (Tecnologías futuras y emergentes), que se desarrollará entre noviembre de 2017 y octubre de 2020.

Grabat fue noticia en la primavera de 2016 con el anuncio de que quiere producir industrialmente células de batería con polímeros hechos del material grafeno (capa ultrafina de átomos de carbono con excelente conductividad).

De acuerdo con la información de la compañía, este debería ser el caso en 2018. La ubicación es Yecla (Murcia).

El socio estratégico es Chinese Chint Electric.

Importantes proyectos de inversión en la industria automotriz en el área de electromovilidad en España (selección, inversión en millones de euros)

ACTOR / PROYECTO TOTAL DE INVERSION ESTADO DEL PROYECTO OBSERVACIONES
Grupo PSA, Opel España / E-Opel kA Proyecto de enero de 2018 aprobado Para 2020, se espera que la primera versión eléctrica del Opel Corsa llegue al mercado.
ASIENTO / híbrido enchufable kA Anuncio en la primavera de 2018 Nueva generación del Seat Leon de 2019 como PHEV
Torrot / Fábrica de vehículos eléctricos ligeros urbanos de tres ruedas, Cádiz 12.0 Enero de 2018: Informe sobre liquidación en la Zona Franca de Cádiz; El objetivo es abrir la planta en el otoño de 2018 El mayor fabricante de motocicletas de España planea un vehículo con un alcance de 150 km
Thunder Power / centro de I + D para vehículos eléctricos 80.0 Anuncio de primavera de 2017, implementación planificada 2018 El siguiente paso para la empresa con sede en Hong Kong podría ser la producción en Cataluña
Carbures / componente de extensión fábrica 10.0 Anuncio en marzo de 2018 Nueva línea para piezas compuestas para la industria automotriz

 

Te compartimos algunos links de contactos para mas información:

DESIGNACIÓN DIRECCIÓN DE INTERNET OBSERVACIONES
Asociación Española de Fabricantes de Automóviles y Camiones (Anfac) http://www.anfac.com Asociación de fabricantes de automóviles y vehículos comerciales
Asociación Española de Fabricantes de Equipos y Componentes (SERNAUTO) http://www.sernauto.es Asociación de fabricantes de equipos y componentes automotrices

 

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