Sistema que recupera el agua dulce de las centrales eléctricas.

agua dulce

El nuevo sistema que recupera el agua dulce de las centrales eléctricas ha sido diseñado gracias a los ingenieros del MIT.

El cual podría proporcionar una fuente de agua potable de bajo costo para las ciudades secas del mundo y al mismo tiempo reducir los costos de operación de las centrales eléctricas.

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Grandes cantidades de agua dulce terminan formándose en nubes de vapor, luego que se utilizan para refrigeración en las plantas de energía eléctrica.

Pero el nuevo sistema que recupera el agua dulce de MIT podría potencialmente ahorrar una fracción sustancial de la pérdida de agua dulce.

Las gotas de agua se cargan eléctricamente si el aire de la niebla se vierte con un haz de partículas que también estén cargadas eléctricamente lo que se conoce como iones.

Las partículas se pueden arrastrar hacia una malla de cables, similar a una ventana o pantalla, que dispone o coloca en su camino.

Posteriormente, las gotas acumuladas en dicha malla, se drenan en un recipiente colector.

Luego, se pueden reutilizar en la central eléctrica o enviarlas al sistema de suministro de agua dulce de una ciudad.

El 8 de Junio en la revista Science Advances se describe en un artículo la información.

El coautor es Maher Damak, ahora miembro del Centro Tata de Tecnología y Diseño, y el profesor asociado de ingeniería mecánica Kripa Varanasi.

La visión de Varanasi fue desarrollar sistemas de recuperación de agua altamente eficientes; mediante la captura de gotas de agua de niebla natural y columnas de torres de enfriamiento industrial.

El objetivo era mejorar la eficiencia de los sistemas de recolección de niebla que se utilizan en muchas regiones costeras con escasez de agua dulce como fuente de agua potable.

Los sistemas de recolección de niebla consisten en disponer una malla plástica o metálica.

Este material cuelga en forma vertical en el recorrido que hacen los bancos de niebla que salen del mar.

Pero esos sistemas son extremadamente ineficientes, ya que capturan solo entre el 1% y el 3% de las gotas de agua que pasan a través de ellos; y encontraron que el problema radicaba en la aerodinámica del sistema.

Es decir, cuando una corriente de aire pasa un obstáculo, como en el caso de los cables de estas mallas, el flujo de aire se desvía naturalmente alrededor de éste obstáculo.

Estas corrientes de aire que se desvían por los obstáculos normalmente llevan inmersa gotas de agua.

Las cuales se orientarían hacia el cable a un lado y la fracción de gotas capturadas sería más baja que la del área de recolección ocupada por los cables.

Porque las gotas se están barriendo a un lado de los cables que se encuentran frente a ellos.

El equipo es simple y la cantidad de energía que se requiere es mínima.

Para desarrollar el estudio, el equipo de MIT se centró en capturar el agua de las columnas de las torres de enfriamiento de las centrales eléctricas.

Allí, la corriente de vapor de agua está mucho más concentrada que cualquier niebla natural, y eso hace que el sistema sea aún más eficiente.

Y como la captura del agua evaporada es en sí misma un proceso de destilación, el agua capturada es pura, incluso si el agua de refrigeración es salada o está contaminada.

“Es agua destilada, que es de mayor calidad, que ahora solo se desperdicia”,  “Eso es lo que estamos tratando de capturar”. dijo Varanasi.

El agua dulce podría canalizarse al sistema de agua potable de una ciudad o usarse en procesos que requieren agua pura.

Como en las calderas de una planta de energía, en lugar de ser utilizada en su sistema de enfriamiento donde la calidad del agua no importa mucho.

Una típica planta de energía de 600 megavatios, dice Varanasi, podría capturar 150 millones de galones de agua al año, lo que representa un valor de millones de dólares.

Esto representa alrededor del 20% al 30% del agua perdida por las torres de enfriamiento. Con más mejoras, el sistema puede capturar aún más de la salida, dice.

El sistema que recupera el agua dulce podría compensar la necesidad de aproximadamente el 70% de las nuevas instalaciones de plantas de desalinización en la próxima década.

Demostraron la idea mediante la construcción de una pequeña versión de laboratorio de una pila que emitía una cantidad de gotas de agua.

Pila que era similar a las que se pueden apreciar en las torres de enfriamiento reales de plantas de energía.

Y colocaron su haz de iones y pantalla de malla en él.

En el experimento, se puede apreciar una gran cantidad de gotas de niebla que se elevan desde el dispositivo.

Luego desaparecen casi instantáneamente, tan pronto como se enciende el sistema.

Durante el verano de 2018, el equipo construyó una versión de prueba a gran escala de su sistema, y ​​el 18 de octubre, la instalaron en la torre de enfriamiento de la Central de Servicios Públicos de MIT.

Una planta de energía de cogeneración de gas natural que proporciona la mayor parte de la electricidad del campus, calefacción y refrigeración.

Eso debería proporcionar la evidencia necesaria para permitir que los operadores de centrales eléctricas, que tienden a ser conservadores en sus elecciones tecnológicas, adopten éste sistema que recupera el agua dulce.

Recuperación de agua

Mas información

¡Recuperar el agua de lluvia para usos que no requieren agua potable es un ahorro financiero y un verdadero gesto para el medio ambiente!

La gestión de los recursos hídricos se ha convertido en un problema importante para las autoridades públicas. Para esto, se ha desarrollado una solución ecológica y económica: recuperación de agua de lluvia, una solución que se puede aplicar a las industrias, autoridades locales e individuos.

 El principio es simple: solo obtenemos el agua de lluvia que fluye desde su techo a través de las canaletas. Luego el agua se filtra y se envía a un “tanque de almacenamiento”, desde donde se enviará de acuerdo a sus necesidades.

La legislación francesa ha definido claramente los usos del agua de lluvia recuperada para uso en exteriores e interiores.

¿Por qué apostar por la recuperación del agua de lluvia?
Restricciones para limitar el uso del agua, el precio del agua que sigue aumentando y su consumo que hacen lo mismo. La legislación francesa ha pronunciado sobre el tema.
La recuperación del agua de lluvia es un gesto Ecológico y económico validado. En Francia, algunos municipios imponen la instalación de un sistema de retención de agua de lluvia en los planes de construcción de una vivienda, bajo pena de permiso de construcción no declarado. Entonces, ¿por qué no aprovechar esta agua? Por lo tanto, es bastante factible y legal recolectar agua de lluvia y usarla para fines no relacionados con el hábitat, tales como:

    • Regar el jardín
    • Lavado de autos
    • Limpieza de pisos
    • Suministro sanitario
    • Poder de las lavadoras (en experimentación)
Desalinización de agua de mar
Hay dos principios para la desalinización del agua:
    • Procesos térmicos que implican un cambio de fase: congelación (método basado en la diferencia entre los puntos de congelación del agua dulce y salada) y destilación.
    • Procesos de membrana: ósmosis inversa y electrodiálisis.
Solo se ha probado la destilación y la ósmosis inversa y se comercializan con mayor frecuencia en el mercado mundial de desalinización. Otras técnicas no han experimentado un crecimiento significativo en el campo debido a problemas relacionados principalmente con el consumo de energía y / o la cantidad de inversión que requieren. Todas las plantas desaladoras tienen estos 4 pasos:
    • Una toma de agua de mar con una bomba y una filtración gruesa.
    • Pretratamiento con filtración más fina, la adición de productos antical
    • El proceso de desalinización en sí
    • Post-tratamiento con posible mineralización del agua producida.

Al final de estas 4 etapas, el agua de mar se hace potable o puede usarse industrialmente, entonces debe contener menos de 0.5 g de sales por litro. 

Ubicación de las plantas desaladoras.

Las plantas de desalinización se construyen cerca de las plantas de energía para obtener un mejor uso general de la energía disponible.
Los métodos de desalinización de agua de mar más utilizados.
El proceso de desalación más común es la destilación: el agua se calienta y luego se bombea a tanques donde de repente se vaporiza (flash). Después de varios flashes sucesivos, el vapor condensado se recupera y da agua pura. 
Segundo método muy utilizado: ósmosis inversa. La presión permite pasar el agua dulce a través de una membrana delgada que no deja entrar los minerales (sal).
Agua de niebla
La niebla consta de pequeñas gotas de agua, cuyo tamaño varía entre 2 y 5 μm. Es decir, son tan pequeños que no caen al suelo. Luego son arrastrados por los vientos, sin irrigar el paisaje (a menos que se detengan en la vegetación que se interpone en su camino). 
Para ilustrar, Chile es uno de los lugares más secos del mundo. Fueron los primeros en instalar este tipo de equipos. Con paneles de 48 m2, logran recuperar 15,000 litros de agua en promedio por día. Sudáfrica, Yemen, Perú también han adoptado esta técnica.
Condiciones de uso :
    • Las redes se instalan en una cresta, perpendicular a los vientos.
    • Evitar áreas contaminadas
    • Las redes son de polipropileno

Para nuestras necesidades domésticas, el 54% del volumen no requiere una calidad de agua potable . Se dice que no es obligatrio tener que regar su jardín, hacer un enjuague su vehículo o nutrir su retrete con agua potable, mientras que el agua de lluvia adecuadamente filtrada y bien almacenada con un recuperador es suficiente.

El agua potable cuesta cada vez más. En interés de la economía, parece razonable y lógico no pagar un alto precio por el agua utilizada para alimentar el inodoro o para regar el jardín y lavar su automóvil.

Para adaptar adecuadamente su proyecto de recuperación de agua de lluvia a sus necesidades, será necesario estudiar su consumo de agua . Algunas cifras serán útiles:

LOS BENEFICIOS DE LA RECOLECCIÓN DE AGUA DE LLUVIA

Beneficios económicos de un colector de agua de lluvia.

  • El precio del agua potable continúa aumentando y se prevé un aumento del 10% en el precio por año en los próximos diez años . Para información, debe saberse que en Francia la mitad de los 560 000 km de tuberías se colocaron antes de 1965 y, por lo tanto, tienen más de 40 años. 

 

  • Deben renovarse a un costo de 77 euros por metro lineal, que es enorme y sugiere aumentos significativos en el costo del agua.

 

  • Una familia de 4 personas paga una factura anual promedio de 450 euros por año, aproximadamente un tercio de los cuales se debe solo a los inodoros . Esta factura se vuelve pesada si regularmente riega su jardín.

 

  •  La ganancia económica obtenida por un recolector de agua de lluvia es muy variable porque depende del consumo de agua de cada uno, pero se estima que con un tanque de agua de lluvia puede ahorrar hasta un 50% de su factura anual de agua. Por lo tanto, su retorno de la inversión es muy rápido.

 

  • El agua de lluvia recuperada no es calcárea , por lo que ahorra en productos de limpieza, especialmente si decide que el agua que ha recolectado debe usarse para el inodoro o la lavadora. No es necesario un producto antical o antical. Ya no necesita mantener sus tuberías.

 

  • Instalar una recuperación de agua de lluvia es una inversión sostenible que agregará valor a su hogar.

 

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Formas de aprovechar el agua con energías renovables.

formas de aprovechar el agua

Existen muchas formas de aprovechar el agua con energías renovables.

Es evidente que el mundo cada día requiere de mayores cantidades de agua potable para el consumo humano.

El recurso juega un papel importante en la economía mundial y aproximadamente el 70% del agua dulce utilizada por los humanos va a la agricultura.

Gran parte del comercio a larga distancia de productos básicos (como petróleo y gas natural) y productos manufacturados se transporta en barcos a través de mares, ríos, lagos y canales.

Por lo que se considera que es una fuente obligatoria para la supervivencia humana en el mundo.

De hecho, el Banco Mundial espera una brecha importante entre la oferta y la demanda para 2030.

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El aprovechamiento del recurso natural, que casi en su 100% de utilidad depende del bombeo de agua, requiere cantidades importantes de electricidad, lo que se traduce en facturas energéticas bastante elevadas.

Además, la mayor parte de esta electricidad proviene de combustibles fósiles y unas pocas a la hidroeléctrica.

A medida que los impactos del cambio climático empeoran, el uso de combustibles fósiles se enfrenta a una mayor investigación.

La energía renovable puede proporcionarte diversas formas de aprovechar el agua para resolver estos desafíos a través de enfoques diferentes:

 

Generación de energía en el tratamiento de aguas residuales:

El primer enfoque toma los residuos de las aguas residuales (aguas residuales) y los convierte en energía.

Esta energía puede alimentar las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, reduciendo o eliminando sus necesidades de electricidad.

En algunos casos, la instalación genera un excedente de energía que puede alimentar la red. Varias tecnologías emocionantes pueden facilitar esto.

Y abarcan desde la digestión anaerobia de aguas residuales para producir metano, la co-digestión con desechos orgánicos, hasta la pirólisis directa de las aguas residuales.

Si bien sigue siendo una fuente de poder relativamente sin explotar.

Actualmente existen muchas operaciones piloto y de escala completa en todo el mundo.

Incluso en los Estados Unidos, China, Medio Oriente y Europa. La investigación en esta área continúa.

Recientemente, los científicos pudieron usar bacterias especialmente elegidas que pueden procesar una amplia gama de los químicos que se encuentran en las aguas residuales, usándolas para generar hidrógeno en última instancia.

Agua en movimiento con energías renovables:

Alternativamente, los administradores de agua, ya sean irrigadores, desalinizadores o tratadores de aguas residuales, recurren cada vez más a las energías renovables para sus necesidades de electricidad.

Por ejemplo, la producción de energía solar alcanza su máximo en muchos de los mismos períodos de tiempo y lugares donde el agua es más alta.

Esto incluye el riego de verano para la agricultura y en los desiertos.

Muchas economías emergentes han comenzado a considerar la idea, esperando evitar la infraestructura eléctrica tradicional.

Las entidades encargadas de administrar el agua estiman el potencial de las energías renovables y de las formas de aprovechar el agua  para la producción de energía eléctrica.

Las turbinas eólicas han sido consideradas de gran utilidad durante mucho tiempo como bombas de agua.

Las nuevas versiones son tomadas para producir electricidad y aumentar su eficiencia en el bombeo de agua.

Otro prototipo reciente utiliza el diseño de la turbina eólica para recoger el agua del aire y bombearla a los tanques de almacenamiento.

Bombeo de agua sin electricidad:

Por último, mientras que la energía renovable puede proporcionar algunas soluciones, otras estrategias reducen o eliminan la necesidad de electricidad por completo.

Las bombas en espiral mueven el agua sin el uso de electricidad u otros combustibles:

Pueden irrigar los cultivos en áreas con acceso limitado al poder.

La rueda de aire esencialmente invierte los principios que impulsan una rueda de agua:

Puede generar electricidad en determinados ambientes marinos.

Actualmente, este tipo de tecnologías innovadoras se ha desarrollado en menor proporción en cuanto a la utilización de este recurso para la generación de energía.

Éstas formas de aprovechar el agua son algunas de las que se pueden emplear. Sin embargo, a medida que crece la demanda mundial, se espera que nuevas ideas y proyectos amplíen las capacidades de aprovechamiento del recurso de forma sustentable.

Agua subterránea, lluvia, humedad del aire.

Cuando esto no es suficiente o posible, excava para obtener acceso a los suministros de agua subterránea. Luego, los pozos le permiten aprovechar el agua subterránea , que a veces puede no ser renovable en el caso de las aguas fósiles.

Sin embargo de otra manera, hay datos que dicen que si las muestras son inmensas, los cuerpos de agua no idóneos para el consumo (agua salada, contaminada) pueden conseguir invadir la capa freática y comprometer completamente el suministro.

¿Explotar el hielo de los icebergs?

También hay proyectos para explotar icebergs de iceberg. Ideas muy populares en la década de 1970, estos proyectos proponen remolcar en el mar pequeños icebergs, que consisten en agua dulce  congelada, a áreas donde falta agua.

Las dificultades técnicas y el costo de la operación dejaron esta idea como un proyecto, a pesar de algunas compañías de “caza de iceberg”.

Tratamiento de aguas residuales

Finalmente, cuando no hay una fuente de agua “limpia” disponible o suficiente, se usa agua no apta. Luego debe tratarse para que sean potable. Esta fase de tratamiento generalmente involucra infraestructura especial, energía y productos químicos, lo que tiene un costo.

Los dos tratamientos principales son la desalinización del agua de mar y la purificación del agua contaminada por sedimentos , productos químicos nocivos y agentes patógenos .

Para preservar la calidad de los recursos hídricos y reducir la importancia de los tratamientos de purificación de agua, las aguas residuales de las actividades humanas generalmente se tratan antes de ser liberadas al medio ambiente.

Lista de fuentes de agua potable.

Por lo tanto, todas las fuentes explotables de agua dulce son:

  • aguas abiertas superficiales;
  • agua subterránea
  • agua de lluvia
  • la humedad del aire;
  • icebergs (en teoría);
  • agua cargada de sedimentos, contaminantes y patógenos;
  • agua de mar

A pesar de la diversidad de estas fuentes, el agua dulce, y en particular el agua potable, sigue siendo un recurso escaso que carece de mil millones de personas. La extensión del acceso a esta agua y la lucha contra su desperdicio son, por lo tanto, un problema mundial.

¡Recuerde purificar su agua todos los días con ablandadores de agua !  Si desea obtener más información sobre los ablandadores de agua.

La tubería de agua

Para llevar agua a cultivos y hogares, pero también para evitar inundaciones de ríos o desviar su curso, los hombres han inventado diferentes técnicas para canalizar el agua. Los métodos van desde simple excavación de la roca a la montaña hasta la construcción de acueductos, para cruzar los valles hasta las tuberías subterraneas.

Agua: elemento natural

Si la Tierra se llama comúnmente “planeta azul”, es que está cubierta en más del 70% por agua lo  que le da, visto desde el espacio, este color azul.

La presencia de este elemento lo diferencia, hasta la fecha, de todos los demás planetas, ya que es fuente de vida.

Esta agua (¡1.400 millones de km 3  es 400 veces más mediterránea!) Es salada en un 97% (mares y océanos).

El 3% restante, el agua de ríos, ríos, lagos, aguas subterráneas y glaciares es templada.

El agua realiza un ciclo (ciclo hidrológico ) del cual el sol es el motor. Durante este curso, se realizarán intercambios y el agua tomará diferentes estados: líquido, sólido (hielo) o gaseoso (vapor de agua).

Este ciclo es inmutable. Si ciertas regiones tienen diferentes patrones de lluvia dependiendo de la temporada y su ubicación geográfica, el  agua se renueva a escala mundial a largo plazo.

Hidroeléctrica

La generación de energía hidroeléctrica explota la energía mecánica (cinética y potencial) del agua. El principio utilizado para producir electricidad con la fuerza del agua es el mismo que para los molinos de agua de la antigüedad.

En lugar de activar una rueda, la fuerza del agua activa una turbina que activa un alternador y produce electricidad.

Estas instalaciones se denominan  centrales hidroeléctricas Son estas construcciones gigantescas que abarcan ciertos ríos o presas impresionantes que vemos en las fronteras de los lagos, pero también pequeñas centrales eléctricas en pequeños arroyos.

Hidráulica en el mundo

La energía hidroeléctrica es la tercera fuente de producción de electricidad más grande del mundo , detrás del carbón y el gas (combustibles fósiles), que todavía se usan ampliamente, particularmente en países como China.

Hay información sobre las distintas formas de aprovechar el agua en el mundo

La energía hidroeléctrica es, con mucho, la principal fuente de generación de electricidad renovable (83%). Luego vienen la energía eólica, la biomasa, la energía  geotérmica y, en menor medida, la energía solar y las energías marinas.

Hidráulica en Francia

Según RTE, en Francia, en 2011, la generación de energía hidroeléctrica ocupa el tercer lugar (9,3%) después de la energía nuclear (77,7%) y las plantas de energía fósil (gas, petróleo y gas). carbón) (9,4%).

Sin embargo la generación de energía hidroeléctrica depende en gran medida de la lluvia.  Como 2011 fue un año seco, la producción de energía hidroeléctrica disminuyó (por ejemplo, en 2010, representó el 12% de la producción de electricidad).

Las diferentes centrales hidroeléctricas.

Se utilizan diferentes técnicas para las formas de aprovechar el agua, seleccionadas de acuerdo con las características geográficas de los sitios, para explotar la energía cinética del agua.

Instalaciones fluviales  (tiempo de llenado del tanque de menos de 2 horas) que se pueden encontrar en áreas de tierras bajas en ríos como el Ródano o el Rin. Hay 2.000 unidades en Francia. Utilizan corrientes y producen energía no almacenable e inmodulable durante todo el año.

Las instalaciones que operan en cerraduras  tienen una duración de llenado del tanque entre 2 y 400 horas. En su mayoría se encuentran en las montañas medias. Altamente sensible a las variaciones de flujo, su gestión permite reconstruir stocks.

Las plantas de energía del lago se colocan al pie de una presa (grandes obras impresionantes que se encuentran en montañas medianas y altas como Serre-Ponçon en los Alpes).

La presa retiene un gran lago artificial (que se llena de nieve o la temporada de lluvias con un tiempo de llenado del tanque superior a 400 horas) que permite el control de la producción de electricidad.

Este es el gran interés de estas plantas, que pueden suministrar grandes cantidades de energía muy rápidamente y así absorber los picos de consumo (como en el clima muy frío experimentado recientemente en febrero de 2012). Hay 96 sitios.

Las estaciones de transferencia de energía bombeada (STEP) elevan el agua a un depósito (lago artificial) durante las horas de menor actividad para la turbina en los picos.

Sin embargo, la electricidad producida por las WWTP no se considera renovable ya que el aumento del agua antes de la operación de las WWTP consume electricidad.

 

 

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Conoce la Energía Hidroeléctrica: Qué es la Energía Hidroeléctrica. Historia y origen.

La energía hidroeléctrica es una de las fuentes más importantes de energía renovable.  Está emitiendo muy débilmente gases de efecto invernadero.

Al igual que la energía eólica, que usa la fuerza del viento, la hidráulica es una energía primaria que usa la fuerza de los ríos .

Sin embargo, también es una energía permanente porque las corrientes nunca dejan de fluir.

El movimiento del agua permite girar una turbina que produce electricidad en las centrales hidráulicas .

Historia y origen de la energía hidroeléctrica

El agua ha sido la principal fuente de energía utilizada en la industria durante 4000 años.

La primera máquina construida para aprovechar la potencia hidráulica fue la rueda de paletas.

Ha pasado mucho tiempo desde que se conoce la energía hidráulica. Ella estuvo presente principalmente en el uso de molinos de agua .

En la antigüedad, los molinos de agua a lo largo de las vías navegables usaban esta energía para bombear agua, moler grano, martillar y muchos otros usos.

Durante el período preindustrial, este principio se perfeccionó para operar forjas, lana de tarjeta, pieles curtientes, etc.

Es al final de la 19 ºque la unidad hidráulica nace. Luego hace posible transformar la energía hidráulica en energía eléctrica.

Actualmente, la energía hidroeléctrica se utiliza principalmente para producir electricidad. Esto se llama energía hidroeléctrica.

Energía hidroeléctrica en el mundo

La energía hidroeléctrica es la primera energía renovable. Es decir, tiene el mejor nivel de producción.

Ocupa el tercer lugar como fuente de producción mundial de electricidad.

La energía hidroeléctrica es, por lo tanto, una fuente de electricidad estratégicamente importante para muchos países europeos.

Capacidad de producción e impacto ambiental

La producción promedio de energía hidroeléctrica es de 67 TWh por año , lo que representa el consumo de más de 9 millones de personas.

EDF es el mayor productor hidroeléctrico de la Unión Europea, con más de 20,000 MW de capacidad instalada en 435 sitios.

La energía hidroeléctrica tiene muchos impactos positivos en el medio ambiente.

Estos incluyen, en particular:

  • Unas bajas emisiones de gases de efecto invernadero que son perjudiciales para el clima.
  • Un equilibrio ecológico global más favorable durante el ciclo de vida,
  • Contribución a la protección contra inundaciones a través del control de flujo,
  • Creación de nuevos hábitats , así como un aumento en el atractivo turístico , etc.

Además, la energía hidroeléctrica sigue siendo la energía renovable más barata

Ya que el costo promedio de la energía hidroeléctrica varía entre 15 y 20 € por MWh, frente a 82 € el MWh para el viento en tierra.

El potencial hidráulico del futuro

La energía hidroeléctrica ofrece grandes perspectivas para el futuro. Es por esta razón que es parte de la energía renovable que se desarrollará en 2030 para reducir la reducción del consumo de energía para luchar contra el calentamiento global.

En el futuro, nuevas formas de explotar la energía hidroeléctrica son posibles.Son menos masivos y más respetuosos del medio ambiente. El primer proyecto es el pequeño hidráulico , es decir, las unidades de 0.1 a 10MW, o incluso pico-hidráulicas, que utilizan las corrientes naturales de los ríos y las ruedas simples para producir energía.

El segundo proyecto se refiere a las energías marinas, que también están disponibles en diversas formas, como la energía de las mareas o de las olas .

Los beneficios de la energía hidroeléctrica

 Energía completamente controlada

Gracias a años de experiencia en transformar el poder del agua en energía, los humanos hemos aprendido a dominar esta forma subyacente y las diferentes maneras de transformarla.

Esta energía es limpia porque hoy sabemos cómo producirla sin rechazar nada dañino en la naturaleza. Hasta la fecha, es la energía más limpia conocida para producir electricidad a gran escala.

Devoluciones interesantes

Esta energía se basa en construcciones importantes capaces de producir grandes cantidades de energía. Por lo tanto, los rendimientos de una planta son importantes ya que estas plantas a menudo se ubican geográficamente en lugares de interés con accidentes geográficos que permiten grandes cascadas.

Flexibilidad de producción

El sistema de presas permite ajustar fácilmente la intensidad del flujo de agua y la producción final de energía. La energía hidráulica es perfectamente flexible y que es relativamente fácil para que las plantas se adaptan a las necesidades de la red con la decisión de abrir más o menos la presa en su lugar.

Seguridad absoluta

Debido a que no utiliza combustible fósil o de tipo nuclear, la energía hidroeléctrica es una de las energías más seguras en términos de producción.

No existe riesgo de explosión dentro de estas plantas y el costo de seguridad de estas plantas es mucho más bajo que el de una planta de energía nuclear, por ejemplo.

Las desventajas de la energía hidráulica

Inversiones pesadas

La inversión en una central hidroeléctrica es pesada en términos de cantidad. De hecho, la construcción de una presa de largo alcance segura y sostenible requiere importantes costos de ingeniería civil.

Impactos ambientales a la construcción

La construcción de una planta de energía hidráulica puede tener un efecto indeseable para el entorno en el que se encuentra. De hecho, construir una presa en medio de un curso de agua requiere una intervención humana significativa que perturba el ecosistema natural.

Además, la estación de energía hidráulica requiere la construcción de redes de líneas eléctricas cerca de la producción.

Estas construcciones pueden tener un impacto en el paisaje y el costo general de la instalación, integrando las nuevas carreteras para construir y los postes de soporte de los cables eléctricos.

El riesgo de la sequía

Dado que el poder subyacente de la energía hidroeléctrica es el agua, está claro que una posible sequía puede tener un impacto altamente negativo en toda la producción.

Por lo tanto, incluso si esta energía es particularmente controlable, el hecho es que el riesgo de sequía no es muy predecible y que este último puede causar un cese total de la producción de energía y perturbar significativamente la red de energía del país. .

La necesidad de tener un terreno adecuado

La energía hidráulica se basa en la necesidad de alivio de la intensidad del agua es importante. De hecho, esta producción de energía debe ubicarse en relieves montañosos donde los ríos pueden tener caídas significativas y donde las corrientes marinas son particularmente fuertes.

La mayoría de los lugares que pueden ser explotados por energía hidráulica ya han sido equipados.

La Energía hidroelectrica

 El desarrollo de la energía hidroeléctrica

En la historia se dice que la central hidroeléctrica se fundó en  el año 1880 en Northumberland, Gran Bretaña.

El resurgimiento de la energía hidráulica se ocasiono también por el desarrollo del generador eléctrico, continúo con el desarrollo de la turbina hidráulica y debido a la  crecida petición  de electricidad a los inicios del siglo XX.

En el año 1920 las centrales hidroeléctricas fabricaban ya una gran parte importante de la produccion total de electricidad.

La tecnología de las principales instauraciones se ha mantenido igual durante el siglo XX. Las centrales necesitan de un gran embalse de agua contenido por una presa.

Este caudal de agua se verifica y se puede continuar de manera persistente. El agua se propulsa por unos acueductos o tuberías forzadas, constatados con válvulas y turbinas para acoplar el flujo del agua con respecto a la demanda de electricidad.

El agua que ingresa en la turbina y pasa por los canales de descarga. Los generadores están situados exactamente encima de las turbinas y adaptados con árboles verticales.

El planteo con las turbinas depende mucho del caudal de agua; las turbinas Francis se aplican para los caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales.

Si bien la energía hidroeléctrica es una tecnología verificada y madura, sigue evolucionando y ampliando su espectro de aplicación, por ejemplo mediante el incremento de tecnologías menos costosas  para aplicaciones de pequeña capacidad y baja la cota.

De modo que se pueda permitir la explotación de los ríos más pequeños y embalses menos profundos.

Las tecnologías hidrocinéticas están siendo amplificadas para no necesitar una carga hidráulica, sino que se extraiga la energía de los flujos de agua en los ríos y vías fluviales.

Los sistemas mas reducidos menos de 20 MW ahora  nos ofrecen una mayor  oportunidad de facilitar una fuente de energía fiable, flexible y  que tenga un costo competitivo, con un escaso impacto ambiental.

Estos sistemas de escala reducida están haciendo una colaboración cada vez mayor hacia las nuevas instauraciones de energías renovables en muchas regiones del mundo, especialmente en las regiones rurales o  las que están remotas, donde otras fuentes convencionales de energía es de menos disponibilidad.

Los pequeños sistemas pueden estar afiliados con una presa y el depósito de acumulamiento o puede estar localizado en una corriente en circulación que transforma una pequeña turbina  para crear electricidad renovable.

La capacidad de energía fabricada a partir de estos sistemas depende de la velocidad de flujo del río y el volumen de agua que haya en el río.

Muchas plantas de energía hidroeléctrica edificadas hace 50 a 100 años todavía siguen funcionando al día de hoy. La energía hidroeléctrica es la más verificada, eficaz, flexible y confiable de electricidad basado en los más de cien años de experiencia.

Mejoras y adaptación pueden fácilmente alargar la vida útil de las plantas que colaboran al bajo precio de la electricidad en centrales hidroeléctricas.

Los creados de equipos están combatiendo por una mayor eficiencia, confiabilidad y longevidad a través del diseño computacional de fluidos dinámicos, también los avanzados procesos de producción y nuevos materiales.

Sistemas de almacenamiento por Bombeo: El almacenamiento  por bombeo esta integrado con dos depósitos. En los momentos de menor demanda, por lo general cuando es de noche, la electricidad colabora a bombear el agua desde la parte inferior de la cuenca hacia la parte alta.

Luego, esta agua se libera para fabricar energía en un momento en que la exija, y por lo tanto el precio, es alto. Aunque no es rigurosamente una energía renovable (a causa de su necesidad de la electricidad), El almacenamiento por bombeo es muy buena para aumentar la eficiencia energética en general.

Sistemas de Pasada: Las centrales de pasada emplean esquemas, aprovechan el flujo natural de un río, donde un vertedero puede acrecentar la continuidad del flujo.

Estos dos sistemas,  de acumulamiento y de pasada, pueden ser esquemas de desvío, donde el agua se orienta a partir de un río, lago o embalse para una central eléctrica a distancia, que incluye la turbina y el generador.

Energía Hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica abastece cerca del 20% de la electricidad mundial

  • La energía hidroeléctrica provee alrededor del 20% de la electricidad mundial, proporción que se ha sostenido estable desde la década del año 1990.

 

  • El aprovechamiento de fuentes de energía renovables ha incrementado en todo el mundo con avances técnicos que les han dejado hacer disminuir los costos.

 

  • Se tiene estimaciones que las fuentes de energía renovables por sí solas no serán capacitadas para saldar el gran incremento de la demanda energética a lo largo del año 2030, la extracción de los combustibles fósiles y el crecimiento de la energía nuclear seguirán aumentando en paralelo al igual que lo hará el impacto sobre los recursos hídricos y el medio ambiente.

 

  • Conforme lo dicho por la Agencia Internacional de Energía, la fabricación de electricidad mediante energía hidroeléctrica y otras fuentes de energías renovables aumentara a un ritmo anual del 1,7% desde el año 2004 hasta el año 2030, con un aumento global del 60% al llegar al 2030.

 

  • El crecimiento de la energía hidroeléctrica se verá limitado por un par  factores principales. El primero de ellos es de mucha sencillez como el potencial geofísico y espacial disponible para nuevas instauraciones de energía hidroeléctrica.

 

  • El segundo abarca restricciones tales como la extensión de inversión metiendo también la disponibilidad de fondos y los choques sociales y ambientales que implican las grandes represas, así como la polémica que se produce en torno a las mismas.

 

  • Todo esto, en conjunto, muestra por qué se ha explotado tan poco el potencial hidroeléctrico en los países  que siguen en desarrollo.

¿Cuándo se comenzó a emplear la energía hidroeléctrica?

La edificación de las primeras centrales de energía hidráulica para fabricación de electricidad se halla prácticamente ligada en el tiempo al propio comienzo de la industria eléctrica.

En el año 1882 apenas tres años después de que Thomas Edison tuviera el descubrimiento de la primera lámpara eléctrica de carácter práctico para el alumbrado se puso en marcha en Appleton Wisconsin, Estados Unidos la principal central hidroeléctrica del mundo para servicio comercial.

Se dice que esta central, que sólo era capaz de nutrir 250 lámparas de incandescencia, supuso el primer paso tecnológico para poder emplear también el agua como fuente de energía eléctrica.

Las primeras centrales hidroeléctricas españolas fueron edificadas a finales del siglo XIX.

Buena porción de la fase inicial del desarrollo eléctrico español estuvo ligado a la expansión de este modelo de instauraciones, como lo demuestra el hecho de que en el año 1901 el 40% de las centrales eléctricas existentes en la nación  fuera de modelo hidroeléctrico.

Asimismo, el desarrollo hidroeléctrico topaba en el siglo XIX con una importante obstaculo. Dado que la electricidad era fabricada en forma de corriente constante, no era posible su traslado a larga distancia.

En efecto, la posición de las centrales hidroeléctricas edificadas en este tiempo estuvo fuertemente limitado por la coincidencia en un idéntico lugar de un salto de agua y de un centro de consumo.

En otros términos, sólo ser podían ser utilizados aquellos recursos hidroeléctricos que se encontraban próximos a los centros de consumo, por lo que en algunos casos el emplazamiento de los requerimientos hidráulicos definió la localización de algunas empresas.

 

 

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Qué es y cómo funciona la Energía Mareomotriz.

La energía Mareomotriz (Energía de las mareas) es el uso de la energía de las mareas en las zonas costeras de marea alta (la diferencia en el nivel del agua entre la marea alta y la marea baja se sucede entre sí).

El fenómeno de la marea es inducido por el efecto gravitacional sobre el océano de dos estrellas cercanas a nuestro planeta: la Luna y el Sol.

En contraste con las turbinas que capturan la energía cinética de las corrientes de marea, el principio de una planta de energía de las mareas se basa en un potencial de energía: la fuente de energía renovable mediante la reducción para generar electricidad aprovechando la diferencia de altura entre dos cuencas separadas por una presa.

Recordar en las mareas

El ritmo semi-diurno (dos mareas por día) del fenómeno de las mareas proviene de la rotación de la Tierra sobre sí misma.

La alternancia entre mareas altas y aguas muertas proviene de las posiciones relativas de la Luna y el Sol durante el mes lunar.

La Luna, menos masiva pero más cercana que el Sol, produce el efecto más significativo en las mareas de la Tierra.

Todos estos movimientos astrales se pueden calcular a lo largo de miles de años, lo que hace posible obtener una predicción de marea a muy largo plazo en términos de tiempo y amplitud.

Principio de funcionamiento de una planta de energía de marea

Una entrada o estuario en una zona de marea alta está equipada con una infraestructura que implementa turbinas de baja altura impulsadas por el flujo de agua de mar entre las dos cuencas (ubicadas en diferentes niveles).

Las condiciones naturales favorables para el establecimiento de sitios de mareas son:

  • un rango de marea mayor a 5 metros, idealmente entre 10 y 15 metros;
  • una profundidad de 10 a 25 metros debajo de los mares bajos;
  • un lecho de roca (o arena-grava) para fijar los cimientos de la infraestructura.

Es común distinguir dos tipos principales de infraestructura de mareas: la cuenca simple y la cuenca doble.

La cuenca simple:

Consiste en bloquear un brazo de mar mediante un trabajo capaz de retener un gran volumen de agua.

La presa que define la cuenca está perforada con aberturas, algunas tienen válvulas individuales, otras tienen válvulas con turbinas.

Existen entonces tres técnicas de producción de energía eléctrica:

  • el “efecto de vaciado simple”:

El embalse es, con las válvulas cerradas, “cerrado” durante la marea alta.

Luego, las válvulas se abren cuando el nivel del mar bajó lo suficiente para operar las turbinas (o “bulbos”) conectadas a los alternadores.

  • el “efecto de llenado simple”:

Por el contrario, el estanque se aísla durante la marea baja para obtener una diferencia de altura a medida que sube la marea.

Cuando la marea está alta, las válvulas se abren y el agua que ingresa a la cuenca de captura a través de las válvulas gira las turbinas.

Este método requiere mantener un nivel bajo en el brazo interior (lado del estanque) durante mucho tiempo y puede plantear problemas ambientales y usos para la navegación.

  • el “efecto doble”:

Las turbinas se giran tanto durante el llenado como durante el vaciado, lo que ofrece un rango de producción más largo.

El bombeo adicional permite optimizar las diferencias de nivel mientras se preserva el balance de energía.

La doble cuenca:

Consiste en agregar una cuenca artificial, ubicada más abajo que el nivel del mar (incluso en marea baja).

Debido al retraso diario de la marea, la generación de energía está disponible en ciertos días en hora punta y otros días en tiempos de bajo consumo.

Una cuenca adicional permite la explotación de una diferencia de potencial independientemente del nivel del agua del mar.

Es un medio de almacenamiento para un mejor control de la producción mediante la combinación de turbinado y bombeo.

Este dispositivo ofrece carreras de producción más largas, pero requiere una infraestructura más compleja y costosa.

También se está estudiando el concepto de lagunas artificiales más alejadas de la costa.

Para evitar los inconvenientes asociados con las grandes infraestructuras en la costa.

Tales dispositivos, sin embargo, requieren terraplenes más largos y, por lo tanto, serían más caros.

También asumen profundidades de aguas poco profundas, por lo que las áreas ya son muy codiciadas para otros usos.

No se ha construido una laguna artificial hasta la fecha para instalar una planta de energía mareomotriz.

Retos con energía

La vida útil de una planta generadora de energía mareomotriz puede exceder los 100 años.

En un sitio determinado, esta energía también puede proporcionar una producción masiva con una buena previsibilidad del suministro de energía eléctrica.

Y un bajo costo de producción en la fase de operación (cerca de la hidráulica de la montaña).

Por ejemplo, un proyecto muy grande, estudiado en el Estuario del Severn (Reino Unido) hasta fines de 2010, proyectaba:

12 900 GWh / año, o el 5% de la producción de electricidad del Reino Unido.

Finalmente fue abandonado en un contexto de rigor presupuestario debido a las inversiones necesarias (cerca de 24 mil millones de euros).

Sin embargo, el Reino Unido anunció un nuevo proyecto en marzo de 2015.

Los impactos ambientales potenciales a menudo se consideran inaceptables.

Para generalizar los sistemas de mareas en las costas de marea alta.

Esta es la razón principal por la que pocos proyectos han existido durante décadas cuando se trata de una tecnología madura.

En el contexto del enfoque de Gestión Integrada de Zonas Costeras (GIZC), esta tecnología puede considerarse.

Sin embargo para ciertos sitios apropiados después de consultas y una evaluación de impacto.

En India, un proyecto importante fue aislar una bahía para usarla como un estanque de energía mareomotriz.

Sin embargo, la contaminación de los ríos actualmente diluidos en el océano se habría concentrado en la bahía, lo cual era impensable.

Este problema de la contaminación de aguas arriba es un problema recurrente que no es una falla de las plantas generadoras de energía mareomotriz.

Sino de la atención que se presta a la calidad del agua.

Más allá de la producción de electricidad, las coactividades pueden agregar valor al modelo.

Como la acuicultura asociada, nuevas capacidades portuarias, una carretera en diques, protección costera contra erosión o marejadas, etc.

Actores principales

Inaugurada en 2011, España cuenta con la primera planta de energía mareomotriz del mundo, se encuentra localizada en Motrico, (Guipúzcoa).

Esta planta dispone de 16 turbinas que son capaces de producir 600.000 KW al año.

Esto es equivalente a la energía que consumen 600 personas aproximadamente.

La inversión total para este proyecto de gran envergadura.

Alcanzo los 6,7 millones de euros, de los cuales 2,3 millones de euros fueron destinados a la planta.

Y el restante del capital fue destinado a la construcción del dique.

Inaugurada en 2012, la planta de energía mareomotriz de Corea del Sur en Sihwa tiene una capacidad instalada del mismo orden de magnitud que la Rance:

Potencia de 254 MW para una producción estimada de 550 GWh / año.

En Incheon se está construyendo una planta de energía mareomotriz aún mayor (con una capacidad de 1.000 MW).

Otro proyecto coreano finalmente se está estudiando en Garorim Bay.

El Reino Unido está realizando estudios de viabilidad, pero la aceptabilidad de tales proyectos sigue siendo problemática.

En marzo de 2015, el gobierno británico anunció planes para construir una laguna artificial para instalar una planta de energía mareomotriz  en Swansea Bay (Costa de Gales).

Rusia también tiene proyectos bajo consideración.

Más allá de los ya mencionados, otros países con mareas apropiadas y condiciones ambientales podrían desarrollar proyectos de mareas en el mediano plazo: Argentina, Australia, Canadá, China e India.

Futuro

En el futuro, sin embargo, el poder de las mareas debe permanecer vinculado a los pocos sitios costeros que ofrecen características técnicas favorables a la vez que satisfacen los problemas de aceptabilidad ambiental y social.

Para superar estas contingencias costeras, podría desarrollarse en las instalaciones offshore mediano plazo que restablecerían un “tanque de marea” más lejos de la costa (lagunas).

Siempre que el coste de la transferencia de la energía para los consumidores basados ​​en tierra sigue siendo aceptable.

Definición y categorías

La potencia de las mareas es el empleo de la energía de las mareas en las sectores costeros de alto rango de mareas la única diferencia en el nivel del agua entre la marea alta y la marea baja se suceden.

El fenómeno natural de la marea se dice que es inducido por el efecto gravitacional en el océano de dos estrellas cerca de nuestro mundo: la Luna y el Sol.

A diferencia de los motores de marea que aprisionar la energía cinética de las corrientes de marea, el inicio de una planta de energía de marea se basa en la energía potencial: esta fuente de energía aprovecha la energía de marea para fabricar electricidad explotando la diferencia de altura entre las (Dos cuencas separadas por una presa).

La central eléctrica de Rance en Bretaña se dice que fue la primera central eléctrica de mareas importante en la tierra y durante un largo periodo, la más potente con una capacidad instaurada de 240 MW.

Operación técnica
Las Cifras clave (potencial)
  •  Lo poco explotado hasta el momento, el potencial de la energía de las mareas en la tierra se estima en casi 380 TWh / al año, o entre el 1,5% y el 2% de la fabricación  mundial de electricidad anual.
  • El Reino Unido posee muchos lugares para las plantas de energía mareomotriz. Su energia potencial se estima en 6,000 MW, que es 25 veces la capacidad instaurada de la planta de Rance.

Un pequeño potencial explotado

El gran potencial de la energía de las mareas en la tierra al día de hoy está muy poco explotado: poco más de 500 MW de capacidad instaurada, mientras tanto que el potencial global total se determina en 160 GW, o 380 TWh / año 1 .

No obstante, este potencial sigue siendo mucho más inferior que el de la energía hidroeléctrica terrestre, ya que la energía hidroeléctrica global producida por las represas convencionales subió a más de 3.600 TWh en el año 2012.

Logros en el mundo

La nación Francia fue pionera en energía mareomotriz con la apertura en el año 1966 de la planta de energía mareomotriz en La Rance,  muy cerca de Saint-Malo.

Se sabe que el lugar Rance posee los rangos de mareas más grandes de la tierra. En el XII ° molinos de cuchillas siglo ya se instauran allí para explotar la energía de las mareas.

Localizadas en 750 metros de ancho del estuario del Rance, los 24 motores de la central eléctrica poseen una potencia instaurada de 240 MW y estos funcionan en ambas direcciones, en mareas ascendiendo y descendiendo. La fabricación anual es de 540 GWh, el consumo de una ciudad de 300,000 ciudadanos.

Durante un largo periodo ha sido la potencia más potente de la tierra, por encima de todas las demás instauraciones en los países Canadá, China o Rusia. Pero fue derrocado en agosto del año 2011 por la central de energía mareomotriz de Sihwa, en Kyung Ki Bay  en Corea del Sur.

Tiene una capacidad instaurada de 254 MW, mucho mas de los 240 MW de la planta de Rance.

Proyectos futuros

Otros planes están en progreso, en etapas más o menos adelantadas.

  • Corea del Sur tiene el propósito de mantener su posición dominadora en el mundo edificando en Incheon Bay lo que que se convirtió, en junio del año 2017, en la planta más potente de toda la tierra, con 44 turbinas de 30 MW cada una.

 

  • Una nueva potencia registrada instaurada con 1.320 MW. Igualmente se sigue estudiando la posibilidad de una instauración en la bahía de Garolim, para una potencia de 520 MW, con tan solo 20 turbinas.

 

  • En la corrida por el gigantismo, también el Reino Unido ha mostrando sus ambiciones, con un gran proyecto, aún en estado de análisis, en Swansea Bay, Gales. Utilizaría la nueva practica de la laguna artificial, situada en el estuario del Severn 3 .

 

  • Esta  estaría dotada con 90 turbinas con una disposición entre 1.800 y 2.800 MW. Tidal Lagoon Power, la industria constructora, mostró una solicitud de permiso de construcción en el año 2017 para su puesta en marcha en el año 2022.

 

  • Pero el plan sigue estando controvertido. Tidal Lagoon Power está también  planeando otras cinco centrales de energía mareomotriz que, según la empresa, podrían suministrar el 8% de la solicitud de electricidad de la nación.

 

  • El país Canadá, con sus numerosas bahías, tiene alrededor de 200 lugares apropiados para plantas de mareas . Se están desarrollando análisis en la Bahía de Fundy, Nueva Escocia, el estuario de San Lorenzo y también  la isla de Vancouver en el Pacífico.
  • Se prevén otros planes, pero hasta el momento siguen en una etapa menos avanzada o inclusiveo teórica: el proyecto mega-ruso de Penjina ¡87 000 MW! En el mar de Okhotsk y el de Mezen en el mar Blanco, también un proyecto en el Golfo de Kutch en Gujarat, India, Proyecto Dalupiri cerca de la Isla Samar, en Filipinas.

Su peso en la mezcla energética.

La energía de las mareas figura una pequeña parte de la composición energética en la nación Francia. Sin embargo, incrementa la fabricación de electricidad renovable empleada en el territorio, lo que no es despreciable.

Se dice que esta energía renovable está muy por detrás de la llamada energía hidroeléctrica , que ocupa el primer puesto entre las energías renovables.

La razón de esta disminuida cantidad es que solo hay una planta de energía mareomotriz en la nación de Francia. Un mayor desarrollo incrementaría la participación de la electricidad fabricada por este modelo de planta.

Los impactos de tal presa

Con lo que respecta a la fauna marina, los peces más perennes pueden seguir pasando a través de la esclusa o las hélices de las turbinas.

La presa de Rance se ha transformado en un puente de carretera. Ahora accede a conectar Dinard y Saint-Malo de forma directa. Esto accede que la presa se utilice de otra manera.

Centrales eléctricas de marea alrededor del mundo

Las instauraciones de retención de energía de las mareas son pocas en toda el planeta. Los estuarios y las entradas donde pasan mareas de gran amplitud son pocos en número para ser explotables.

La central de mareas de La Rance es la primera en edificarse. Es el único en Francia. Que cuenta con 24 grupos de bombillas que fabrican 240 MW de energia.

En América del Norte, la única exclusiva central eléctrica de mareas esta situada en Annapolis Royal en Nueva Escocia, Canadá. posee una capacidad de 20 MW.

 

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Energía Hidroeléctrica: Conoce las presas mas grandes del mundo

Le mostraremos las presas mas grandes del mundo que explotan la energía hidroeléctrica, proporcionada por el movimiento del agua, es una de las energías más antiguas del mundo.

También es la fuente de energía renovable más grande del mundo.

En esta lógica, las presas, responsables de almacenar agua y suministrar estaciones de energía para producir electricidad, juegan un papel crucial.

Ya sean arcos, contrafuertes o terraplenes, hoy deben ser cada vez más grandes para permitir una producción cada vez mayor.

En un momento en que se espera que la demanda mundial de agua aumente en un 2 o 3%. en las próximas décadas. te invitamos a descubrir las presas mas grandes del mundo.

entre las presas mas grandes del mundo te mostraremos:

  • Las Tres Gargantas
  •  Jinping I
  • Nourek
  • Grand Coulee
  • Hoover
  • Almendra
  • La presa de Guri
  • La presa de Chevril
  • Inga Dam 3

La presa de las Tres Gargantas

China tiene muchas presas , incluidas las más poderosas del mundo. Este es particularmente el caso de la presa de las Tres Gargantas, ubicada en el corazón de la provincia de Hubei.

La construcción comenzó en 1994 y se completó en 2000 y requirió veintisiete millones de metros cúbicos de hormigón.

Cubriendo un área de 1,084 kilómetros cuadrados, el embalse posee 39,3 mil millones de metros cúbicos de agua.

Desde 2014, la central eléctrica de Tres Gargantas ha mantenido el nuevo récord mundial de producción de energía hidroeléctrica, anteriormente propiedad de la central eléctrica de Itaipu, cuya represa se encuentra en la frontera entre Brasil y Paraguay.

Según las autoridades, ese año, 98,8 TWh se produjeron dentro de la central eléctrica de Three Gorges.

 

Jinping I

Combinado con una planta hidroeléctrica de 3.600 MW, la presa Jinping I más alta del mundo se encuentra en China, cerca del río Yalong.

A una altura de 305 metros y una longitud de 568 metros, tardó no menos de siete años para construirlo.

Su puesta en servicio data de 2014.

Podría ser destronado en 2022 por otra represa china en construcción, concretamente la de Shuangjiankou, que debería medir 314 metros de altura al final del trabajo, estimada en unos 5.000 millones de euros.

 

Presa de Nourek

Durante mucho tiempo, Nourek Dam, ubicada en Tayikistán y con una altura de 304 metros, era la más grande del mundo.

Construido en 1980, también podría ser superado en su propio país por la presa de Rogoun.

Cuya construcción comenzó en 1976 antes de ser detenida y reanudarse en octubre de 2016.

Al final de la obra, este último podría alcanzar una altura de 335 metros.

 

La presa Grand Coulee

Encargada en 1942, la represa hidroeléctrica Grand Coulee, ubicada en el río Columbia, es la represa más poderosa de los Estados Unidos.

Con una capacidad de 6.810 MW. También es una de las estructuras de hormigón más grandes del mundo con dimensiones claramente impresionantes: 1.592 metros de largo, 168 metros de alto y 152 metros de espesor.

 

Hoover

Histórica desde que fue erigida entre 1931 y 1936, la presa de gravedad Hoover se encuentra en el río Colorado en los Estados Unidos.

Fabricado en condiciones difíciles, requirió no menos de siete millones de toneladas de hormigón y mató a 112 trabajadores.

A una altura de 221,4 metros, la instalación, que condujo a la creación del lago Mead, es hoy un importante sitio turístico que recibe no menos de un millón de turistas cada año en promedio.

 

La Presa de Almendra

Tiene 202 metros de alto y 567 metros de largo, es una de las estructuras más altas de España.Localizado en Salamanca, fue encargado en 1970, causando el ahogamiento de varios pueblos.

Su depósito contiene hasta 2.500 millones de metros cúbicos de agua, mientras que su capacidad eléctrica instalada se estima en 810 MW.

Presa de Guri

Ubicada en Venezuela sobre el río Caroni, la presa Guri ha estado en operación desde 1978. Tiene 162 metros de altura y conserva el lago Guri, 4.250 kilómetros cuadrados. La planta asociada genera más del 38% de la producción de electricidad del país, con exportaciones a Brasil y Colombia también.

Chevril

Francia es el segundo país europeo en términos de producción hidroeléctrica, ninguna de las 447 represas construidas y operadas en Francia se encuentran entre las 50 más grandes del mundo.

La primera presa francesa que aparezca en el ranking mundial es el Chevril, con una altura de 180 metros y una bóveda de hormigón para la puesta en marcha data de 1941. También se llama la presa de Tignes, se instala en el valle superior Isère, en Saboya, cerca de la famosa estación de esquí.

Su mayor particularidad es que está cubierto con un fresco que representa a Hércules pintado por Jean-Marie Pierret durante la década de 1980. Durante un tiempo, fue el fresco más grande del mundo.

 

presas mas grandes

No Dam 3

Con una capacidad de producción de 40,000 MW, produciría el equivalente de energía de no menos de 20 plantas de energía nuclear.

presas mas grandes

 

Enfoque en energías renovables

Estas presas mas grandes y de increible rendimiento dan testimonio del poder del mercado de energía renovable .

Para contribuir a su escala, puede recurrir a una oferta de electricidad y gas verde, según lo propuesto por Direct Energy

Quién garantiza el 100% de la electricidad eólica y solar y el 10% de biogás.

Por lo tanto, participará en la transición energética consumiendo productos más ecológicos y ahorrando dinero.

Presa Kariba

presas mas grandes

Esta es se dice que forma parte las presas más grandes del mundo en cuanto a capacidad de reserva. La podemos hallar en la antigua Garganta de Kariwa, que esta en Zimbabue, y forma el Lago Kariba, con una amplitud de acumulamiento de 185 mil millones de metros cúbicos de agua y una superficie de 5,580 km cuadrados.

Fue edificada entre los años 1955 y 1959 y fue ideada con el deseo de que soportase inundaciones bastante grandes. Esta proporciona el 60% de la energía hidroeléctrica que consumen Zambia y Zimbabue

Presa Atatürk

presas mas grandes

Esta es una de las presas más grandes y altas del mundo, con una altura de 166 metros. Se edifico en el año 1990, en el río Éufrates, precisamente en Turquía. En esta se lleva a cabo un festival de deportes acuáticos y un campeonato de navegación en los meses de septiembre y octubre.

Presa de Bratsk

presas mas grandes

La presa de Bratsk, en Siberia, es otra de esas salvajadas que se han creado por el mundo. Para algunos da sitio al mayor lago artificial del mundo, no obstante por la capacidad de embalse ocupa el puesto nº 2 con 169.000 hm3. La sumatoria de todos los embalses españoles da una capacidad de acumulamiento de 54.000 hm3.

Presa de Fort Peck

presas mas grandes

Esta posee un volumen estructural de 96 kilómetros cuadrados, lo que la hacen la segunda de las presas más grandes en la tierra. A demás es la más larga. Su almacenamiento conforma el quinto lago artficial más grande de EE.UU, el Lago Fort Peck.

Presa de Tarbela

presas mas grandes

Si enumeramos alto, largo, capacidad de reserva y superficie que ya esta ocupada, esta es una que conforma el top de presas más grande del mundo. Esta presa se localiza en el río Indo, en Pakistán.

Tiene 143,26 metros de altura sobre el lecho del río y forma el embalse de Tarbela, cuya superficie cubre un aproximado de unos 250 km cuadrados.

Esto concluyo en el año 1974 y está ideada para acumular agua destinada a regadíos, fabricar energía hidroeléctrica y controlar las inundaciones.

Se tiene una idea que su capacidad de almacenamiento ha decaído más de un 33,5 por ciento y es debido a la sedimentación de los últimos 38 años. Se pronostica que su vida útil será de 50 años. Sin embargo, debido a que la sedimentación no está correspondiendo tan alto como se tenia previsto en un inicio, podría ser útil 85 años, hasta el año 2060.

Manic-5 Daniel Johnson Dam

presas mas grandes

Una Obra maestra de la arquitectura y testigo favorecido de la ingeniería de Quebec, la presa Daniel-Johnson es esencial. De pie a una altitud de casi 366 m sobre el nivel del océano,  esta nos ofrece asombrosas vistas de su embalse y el valle glacial de la región.

Ya sea que esté a sus bases, en su cresta o en el interior, posee la garantía de sentir emociones durante la visita de la presa.

Modelos de centrales hidroeléctricas

Antes de aclarar cómo  funciona una central hidroeléctrica y cuáles son las partes que la conforman  es obligatorio tener conocimiento sobre los diferentes tipos de centrales que existen.

Según como este el estado del agua utilizada en una central hidroeléctrica puede ser de agua fluyente, sirviéndose para su cometido de la fuerza natural de un arroyo para fabricar energía eléctrica, o de embalse, las cuales necesitan de cilindros de alta presión para obtener la energía hidráulica del agua en reposo.

Estas últimas nombradas son la de un precio mas costoso  que las primeras pero a la vez las de mas utilidad pues se puede conseguir energía de ellas durante el año completo, por lo que es el tipo de central hidroeléctrica más utilizado.

Otra forma de hacer distinguir entre una central hidroeléctrica y otra es según la altura de la caída del agua. Cuando esta posee una altura de más de 200 metros de caída se determina que es una central de alta presión.

Los metros de elevación a los cuales se puede obtener energía del agua pueden descender hasta 4 considerándose así  como centrales de baja presión y siendo estas  equipadas con el mejor aprovisionamiento técnico para obtener los mismos resultados al igual que las otras.

Se puede resaltar que las centrales mareomotrices, es decir, las que funcionan con la fuerza de las olas y mareas para fabricar energía.

Este tipo de central hidroeléctrica no es aún muy investigado ni utilizado y parte de la culpa la tiene su elevado coste económico de construcción y mantenimiento en proporción con el nivel de energía generada, que en muchos casos no es superior a otro tipo de centrales de energía renovable.

Partes de una central hidroeléctrica

Para aclarar las partes de una central hidroeléctrica nos tenemos que concentrar en las centrales cuya agua se encuentra en un embalse.

presas mas grandes

Este modelo de centrales se integran de un embalse (1) donde se mantiene el agua mediante una presa (2), una tubería forzada (3) que guía el agua hasta la sala de máquinas que esta compuesta por una turbina (4), un generador eléctrico (5) y luego un transformador mediante el cual toda esa fuerza hidráulica es convertida en energía utilizable y  esta será transportada mediante la red eléctrica (6).

Cómo funciona una central hidroeléctrica

El agua localizada en un embalse y detenida mediante la presa  accede a una turbina por medio de tuberías forzadas de mucha presión en las que el agua logra una gran velocidad que más tarde será convertida en energía.

En la sala de la turbina, localizada normalmente bajo tierra, es donde el agua obtiene su máxima velocidad y esto es debido a un movimiento rotacional.

Este componente es el primordial de una central hidroeléctrica y igualmente el más conocido pues muchas centrales se llaman o se han llamado en cargo del modelo de turbina empleada(Kaplan, Hélice, Pelton, Francis etc).

Esta máquina transmite la energía conseguida mediante la fuerza del agua a un generador eléctrico  que, como su propio nombre nos lo dice, se ocupara de su transformación en energía eléctrica.

Esta electricidad viaja ya convertida desde los generadores hasta transformadores en los que se eleva la tensión de la misma para así poder ser empleada y transportada por medio de la red eléctrica.

¿Cuál es el futuro de las centrales hidroeléctricas?

Ya tienes una idea de cómo funciona una central hidroeléctrica pero, ¿cuál es verdaderamente el futuro que le espera a este modelo de energía? Muchas centrales hidroeléctricas ya han sobrepasado su vida útil o al menos, están a punto de hacerlo , por lo tanto, ¿hasta qué punto debemos seguir impulsando este modelo de energía?

Todo esto se propone porque a pesar de que la energía hidráulica tenga la cualidad de ser renovable, al no gastar la fuente primaria a la hora de explotarla ni ensuciarla o contaminarla, el impacto al medio ambiente que causan las grandes presas y embales suponen en muchos casos una alteración del paisaje.

Como lo son las inundaciones del terreno, abandono de pueblos o el obligatorio desplazamiento de poblaciones. Inclusive, a veces, prácticamente se induce a un microclima distinguido del que corresponde, algo que ha hecho dudar de la total pureza o validez ecológica de la energía hidráulica en estos  últimos años.

Se quiere que en el futuro escenario de las centrales hidroeléctricas sea a través de una explotación más madura,  bastante estable y consciente de la preservación del medio ambiente y de los sectores a los que pueda afectar, cuidando así esta fuente de energía y a la vez incrementando su empleo sin afectar al ecosistema.

 

 

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La energía por Evaporación Cómo funciona: Ejemplos y resultados

La energía por evaporación surgió como un estudio en Estados Unidos.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia en Nueva York sugiere que el vapor que escapa de las grandes masas de agua se use como una fuente de energía no contaminante.

Es importante recordar que el agua se evapora y no hay proceso más natural que ese.

Gracias a este fenómeno es que tenemos, las nubes, la niebla,  y la humanidad lo ha usado durante algunas décadas para producir sal del agua de mar.

La evaporación representa la cuarta parte de la energía que la Tierra recibe del Sol y casi la mitad de la que llega a la superficie de nuestro planeta.

La superficie de la tierra absorbe aproximadamente el 48% de la luz del sol y se devuelve una cantidad equivalente de energía de la superficie de la tierra en forma de evaporación (25%).

El grupo de investigadores estudiaron cómo convertir la evaporación del agua en energía limpia.

Probaron prototipos basados ​​en las reacciones de ciertos materiales a la humedad; obteniéndose  resultados muy prometedores.

Incluso estiman que puede igualar a la energía solar y eólica.

Resultados revelan que se pueden generar 325 gigavatios de energía a partir de la evaporación de los lagos y los depósitos de agua de más de 10 hectáreas en los Estados Unidos (excluyendo Gran Lakes), que representa el 69% de la energía eléctrica generada en los EE. UU para el año 2015, de acuerdo información suministrada por el Dr Ahmet Hamdi Cavusoglu en la revista NATURE.

Por supuesto, es una estimación, y aún están lejos de poder capturar toda esa energía, pero da un orden de magnitud interesante.

¿Cómo funciona esta energía?

Se construyó un modelo que representa cómo los motores de evaporación podrían funcionar de manera óptima en un entorno natural.

El estudio publicado describe un ejemplo de un motor impulsado por evaporación, el mecanismo se basa en el uso de esporas bacterianas que pueden absorber la humedad, colocándose en un cuerpo de agua.

Éstas son parecidas a esponjas que absorben agua entre dos hileras de contraventanas que se abren alternativamente los cuales crecen a medida que absorben más humedad.

Las aletas inferiores se abren y el material se llenará de agua.

Una vez que se ha absorbido la cantidad máxima de agua, las contraventanas inferiores se cierran y las superiores se abren.

Exponiendo el material a los rayos del sol, el agua se evaporará en la atmósfera.

Cuando se abre la cubierta de la fuente de agua, los materiales se secan y se vuelven más pequeños.

Ese cambio de tamaño y la reacción química que se produce puede ser utilizado para generar energía.

Ejemplo y Resultados:

Los autores del estudio tomaron el ejemplo de un depósito de agua artificial, el EV Spence Reservoir , en Texas.

Se cubrió un tramo de 38 km2 de una planta de evaporación que generaría 178 megavatios de potencia.

Es decir, compararon que se establecerían 62 MW más que la fase 4 del cercano parque eólico Sweetwater.

Además, se destacó que el embalse se ha visto severamente afectado por la sequía durante varios años, por lo que podría beneficiarse del ahorro potencial de agua de la extracción de energía.

A un nivel más global, los resultados muestran que la energía potencial disponible excedería la demanda en 15 de los 47 estados de los Estados Unidos y ahorraría más agua potable de la que se consume en 7 de estos 15 estados, explicó el equipo del Dr. Cavusoglu.

Ventajas sobre otras energías renovables:

  • Es menos dependiente del clima que la energía solar o eólica.
  • No es intermitente, lo cual es importante en las regiones donde la energía varía estacionalmente y donde se pueden hacer cortes numerosos.
  • Sería doblemente útil en áreas que sufren de sequía.
  • La tecnología podría reducir a la mitad las pérdidas de agua por evaporación.

Advertencias sobre la tecnología:

Las plantas de energía por evaporación no deberían tener un impacto negativo en:

*Los recursos hídricos locales, las tierras circundantes (que podrían volverse más secas) u otros usos de estos lagos (pesca, recreación, etc).

Si las plantas de energía por evaporación se establecen a gran escala, primero deberían estudiarse las posibles interacciones con la atmósfera.

Los efectos sobre el clima probablemente serían pequeños para las temperaturas promedio, y podrían modificar principalmente las temperaturas extremas.

Los cambios que podrían ocurrir en la atmósfera serían pequeños.

Porque la evaporación del océano domina la evaporación total y sus consecuencias sobre la temperatura y la humedad.

Las consecuencias locales también serían pequeñas si los cuerpos de agua cubiertos por estos motores son de menos de 500 km.

La idea del proyecto no es de cubrir todos los lagos sino aprovechar las áreas con mayor potencial disponible para la explotación de la energía.

Proyectos Asociados:

  • Molino de Humedad:

Algunos miembros del equipo habían descrito otro tipo de motor en un estudio publicado en 2015 en “Nature Communications”.

El “molino de humedad” consiste en una rueda de plástico con aletas adhesivas cubiertas con esporas en un lado.

La mitad de la rueda está en el aire seco y la otra mitad en el ambiente húmedo.

Las aletas se curvan en un ambiente húmedo y vuelven a estar rectas en el aire seco.

Todo esto produce un movimiento continuo de rotación.

Por el momento, la máquina solo ha sido utilizada en laboratorio.

Sin embargo, los investigadores esperan volverla más eficiente y ponerla a prueba en un lago o reserva, para producción a gran escala.

energía por evaporación

 

En el caso de que esta tecnología se extienda, los investigadores han estimado que una concentración relativamente grande de recuperadores podría tener un efecto sobre el clima local al reducir la evaporación del área.

Y ser utilizado como reguladores del clima en algunas áreas del mundo afectadas por lluvias excesivas.

Si existe el potencial de la evaporación, el desafío es gestionarlo de manera efectiva.

Los prototipos funcionan, pero es difícil hacer una producción en masa.

En los Estados Unidos, la mayoría de las áreas de agua explotables ya están cubiertas por una planta de energía solar fotovoltaica flotante.

Pero los recuperadores tienen la ventaja de utilizar materiales biológicos menos costosos.

Para los próximos trabajos de este grupo de investigadores, se pretende aumentar la energía producida con estos prototipos de sistemas, para que se pueda ampliar a otros usos.

 

En hidrología , la llamada evaporación del agua es una de las variables hidrológicas primordiales al establecer el equilibrio hídrico de una cuenca hidrográfica determinada o parte de ella. En esta ocasión, es obligatorio diferenciar la evaporación de las superficies que son libres de la evaporación del suelo.

La evaporación del agua es esencial e indispensable en la vida diaria, porque el vapor de agua, cuando se condensa, se transforma en las nubes y regresa en forma de lluvia, nieve, niebla o rocío .

 En termodinámica, la evaporación es un desarrollo endotérmico, ya que el calor se digiere durante la evaporación.

Fenómeno físico

El desplazamiento térmico de una molécula líquida debe ser apta para superar la tensión superficial y así esta evaporarse, es decir, su energía cinética debe sobrepasarse el trabajo de cohesión usado por la llamada tensión superficial en la superficie del líquido.

Por lo tanto, la evaporación sucede más rápidamente a grandes temperaturas, a altas velocidades de flujo entre líquido, fases de vapor y en líquidos de disminuida tensión superficial es decir, con mas presión de vapor.

Con solo una diminuta proporción de moléculas cerca de la superficie y trasladándose en la dirección correcta para huir del líquido en un momento dado, la velocidad de evaporación es tiene limite.

Igualmente, a medida que las moléculas de mayor energía abandonan y las que quedan tienen una energía cinética promedio más baja, la temperatura del líquido disminuye. Este fenómeno asimismo se llama enfriamiento por evaporación . Un ejemplo claro de este fenómeno es la transpiración del cuerpo (sudor).

Balance evaporativo

Si se fabrica la evaporación en un recipiente cerrado, las moléculas que abandonan del líquido se almacenan como vapor por encima del líquido.

Varias de estas moléculas regresan al estado líquido. Cuando el proceso de escape y retorno obtiene el equilibrio, se menciona que el vapor está saturado y no se generan más cambios en la presión del vapor o la temperatura del líquido.

Déficit higrométrico

Las causas que subordinan la velocidad de evaporación generalmente esta expresada en mm / día o en mm / mes) son, por un lado, los que determinan el estado de la atmósfera en la cercanía de la superficie de evaporación y, por otro lado,  las causas  que determinan la naturaleza y el estado de la superficie que se evapora.

Como las aguas abiertas , hielo, el suelo desnudo, vegetación. Como un paralelismo entre la evaporación y otras causas meteorológicas que afectan negativamente ambos medios agua y viento, Dalton año 1802) propone la siguiente formulación: E = K x (p s -p v .

Esta ecuación manifiesta la tasa de la temperatura del agua y la presión de vapor (p v ) el  viento en ambiente . La diferencia (p s -p v ) se le designa como déficit higrométrico. La presión de vapor p v , y por lo tanto la evaporación E, necesita de la temperatura del agua y del viento.

Determinación y medida de evaporación

La evaporación se puede medir de manera directa desde pequeñas superficies de agua naturales o las artificiales depósitos de evaporación o con evaporímetros o lisímetros.

Estas últimas poseen una superficie porosa empapada en agua y están localizadas en condiciones tales que la medición está totalmente condicionada por las particularidades meteorológicas de la atmósfera, como la humedad , la temperatura, insolación y viento, etc.

Las tasas de evaporación así contempladas generalmente pueden estas considerarse como máximas y dan una buen acercamiento del poder de evaporación de la atmósfera, con la probabilidad de índice de evaporación.

Utilizando distintos coeficientes de redacción a estos valores máximos y al comparar los resultados corregidos con los relacionados por las fórmulas de evaporación, se supondrá los valores más probables de la valorización de evaporación aplicables en el área de interés.

El evaporímetro más empleado es el modelo Piche: este consta de un tubo de vidrio cilíndrico de  25 cm de largo y 1,5 cm de diámetro. El cilindro está graduado y  completamente cerrado en su parte superior, mientras que su agujero inferior está cerrado por una hoja circular de papel de filtro estándar de 30 mm de diámetro y 0,5 mm de espesor, sujeta esta por capilaridad y sujetada por un resorte.

Llenado del instrumento de agua destilada de manera gradual esta se evapora a través de la hoja de papel de filtro. La disminución del nivel de agua en el cilindro nos permite calcular la velocidad de evaporación en mm por 24 horas, por ejemplo.

El curso de evaporación está esencialmente vinculado con el déficit de humedad del viento; sin embargo, el dispositivo puede no tener en cuenta lo suficientemente la influencia del recalentamiento. Este dispositivo, en épocas hidrometeorológicas, se instaura bajo un refugio.

Los depósitos de evaporación o los tanques empleados en distintas naciones poseen diferentes formas, tamaños y particularidades, ya que los especialistas no están de acuerdo con el mejor modelo de empleo.

Evaporación de superficies líquidas

Dado que las circunstancias de contorno creadas poseen una influencia significativa, los resultados varían conforme el evaporómetro usado para la determinación.

También teniendo en cuenta que los valores de energía por evaporación medidos en el lugar de interés deben ser estadísticamente válidos durante un periodo de tiempo de al menos 15 años, la dificultad se entiende perfecto. Esto ha llevado a gran cantidad de investigadores a estudiar fórmulas empíricas, lo que nos permite obtener un resultado lo más cercano posible.

La Importancia de la variable hidrológica

El agua se vaporiza en la superficie del océano , en la superficie de la tierra y igualmente por los organismos, durante  lo que se llama el fenómeno de la secreción en las plantas y la transpiración en los animales.

Los seres vivos , especialmente plantas colaboran con un  10% de agua incorporada a la atmósfera. Este es llamado el  ciclo hidrológico o ciclo del agua .

El agua en forma de vapor, asciende y se condensa para formar las nubes, que consiste en agua en pequeñas gotas (la lluvia).

Estos se enfrían haciendo mas veloz la condensación y uniendo otras gotas de agua para formar gotas más grandes que casualmente precipitan en la superficie de la Tierra debido a su mayor peso, granizo  o líquidos (lluvia). El vapor de agua igualmente puede condensarse en forma de la niebla o rocío.

Se dice parte del agua que llega a la superficie de la tierra será empleada por los seres vivos. Tarde o  bien  sea temprano, toda esta agua retornara a la atmósfera, especialmente debido a la evaporación.

 

 

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Energía de Ondas

La energía de ondas se refiere a la producción de energía eléctrica a partir de las olas.

Es decir, de las sucesivas olas que nacen del efecto del viento en la superficie del mar y que a veces se propagan en distancias muy largas.

Existen diferentes dispositivos para explotar esta energía.

Muchos sistemas están actualmente bajo estudio, algunos ya están en el mercado pero ninguno ha alcanzado la etapa de madurez industrial.

Operación Técnica

Existe un vasto inventario de soluciones de olas, algunas de las cuales están sumergidas, otras instaladas en la superficie, en la costa o en alta mar.

Los sistemas de captura de energía varían de un prototipo a otro:

*Energía mecánica en la superficie (ondulaciones) o debajo del agua (traducciones o movimientos orbitales).

*Variaciones de presión en el paso de las olas (variaciones de altura del agua).

*Captura física de un cuerpo de agua (a través de un depósito).

Los procesos existentes o en estudio se pueden clasificar en 6 sistemas principales (de los cuales hemos formulado libremente el título).

La cadena flotante articulada (o “serpiente de mar”) 

Sistema consistente en una serie de flotadores largos que se alinean en la dirección del viento perpendicular a las olas y cuya cabeza está anclada al fondo del mar mediante un cable.

Las olas crean una oscilación de la cadena.

Esta oscilación se explota en las juntas para comprimir un fluido hidráulico que a su vez impulsa una turbina. Este es el método más conocido que usa energía de onda.

Ejemplo: estructura Pelamis, inicialmente probada en Portugal, con una potencia de 750 kW.

Está compuesto por 5 flotadores articulados, pesa 1.350 toneladas y tiene una longitud total de 180 metros y un diámetro de 4 metros.

La pared oscilante sumergida

Sistema giratorio impulsado por el movimiento orbital del agua en el paso de las olas.

Estas oscilaciones permiten accionar bombas para comprimir y turbinar un fluido hidráulico.

Ejemplo: prototipos de ostras, desarrollados por Aquamarine Power y probados en Escocia (Oyster 1 con una potencia de casi 300 kW probado desde 2009, Oyster 2 planificado con una potencia de 2,4 MW).

La columna con oscilación vertical

Estructura flotante colocada en la superficie del mar y que transforma todos los movimientos horizontales o verticales en contrapesos (elementos que utilizan la fuerza centrífuga para crear un trabajo).

La energía asociada con los pesos flotantes en movimiento se usa para impulsar una bomba y presurizar un fluido hidráulico que luego permite que la turbina gire, lo que a su vez impulsa a un alternador.

Una variante posible es usar el desplazamiento directamente para conducir el alternador.

Ejemplo: sistema Wavebob para energía de ondas, desarrollado desde 1999 y probado desde 2006 en Irlanda.

El sensor de presión sumergido

Un sistema de fondo marino anclado que utiliza el movimiento de la onda orbital para comprimir un fluido hidráulico.

El sensor más fácil de usar es un globo.

Es posible construir una red de sensores y recolectar el fluido comprimido en el suelo donde está turbinado para producir electricidad.

 Ejemplo: prototipos CETO para energía de ondas, desarrollados por Carnergie en Australia (unidad CETO III en fase de comercialización desde 2009 con proyectos internacionales, un prototipo de este tipo está inmerso actualmente por EDF en las aguas de la isla de Reunión).

En los siguientes sistemas, menos piezas mecánicas se están moviendo, lo que puede contribuir a una mayor fiabilidad.

La columna de agua 

Estructura flotante hecha de acero u hormigón, abierta en la base y cerrada en la parte superior.

Las olas suben y bajan el nivel del agua en la columna.

Esto tiene el efecto de comprimir y descomprimir alternativamente el aire atrapado en la parte superior de la columna.

El aire luego activa una turbina de dos vías para producir electricidad.

Este sistema se puede instalar en alta mar o en la costa.

Ejemplos: prototipo Oceanlinx para energía de ondas, desarrollado en Australia, con una potencia de 450 kW.

La trampa de ruptura

Sistema de cruce que retiene agua de los picos de las olas, creando sobrepresión en el tanque.

El volumen de agua atrapada es turbinado.

Ejemplo: el demostrador Wave Energy SCG, para energía de ondas (generador de cono de ranura) probado en Noruega.

Apuestas

Varios sistemas se están evaluando actualmente en varios sitios de prueba de energía de ondas, incluido el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC), ubicado en Escocia en Billia Croo, sin que sea posible anticipar qué sector tecnológico será el más importante.

Cada sector debe tener en cuenta la solidez del sistema desplegado, su escala física en relación con la potencia y, por supuesto, el costo estimado del MWh de electricidad producida.

Las principales dificultades que enfrentan las instalaciones de oleaje se refieren a:

  • Alta confiabilidad y resistencia a condiciones de tormenta extremas (sabiendo que para algunos sistemas existen procedimientos de evitación, como la inmersión total);
  • Conexión eléctrica en alta mar para sistemas que consideran la operación offshore costa afuera;
  • Anclaje, instalación y accesibilidad en el ambiente marino;
  • Corrosión e incrustaciones (acumulación de depósitos de origen biológico de diferentes orígenes en la superficie).

Como los sistemas de oleaje no están maduros, sus costos de producción de electricidad siguen siendo difíciles de evaluar.

Dependen en gran medida del costo de fabricación, instalación y mantenimiento de los sistemas.

Así como de su eficiencia de generación, es decir, la relación entre la potencia realmente entregada en promedio para todas las condiciones del estado del mar combinada con la capacidad teórica de producción a plena potencia ( relación llamada factor de carga ).

Muchas empresas del Reino Unido están involucradas en el desarrollo de estos sistemas y parecen haber ganado cierta ventaja tecnológica a través de activos de apoyo público, pero otras compañías europeas, estadounidenses, canadienses y australianas también se encuentran entre los principales actores.

Creado en 2003, el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) ofrece sitios de prueba para prototipos de energía undimotriz junto con empresas especializadas.

Se están creando otros sitios en Irlanda, España y Francia.

Unidades de medida y figuras clave

  • El recurso de la ola puede explotarse en grandes superficies marinas. La capacidad de producción global se estima en entre 2,000 y 8,000 TWh / año.
  • En Europa, se estima en 150 TWh / año, con una potencia promedio en la costa atlántica de 45 kW por metro lineal de frente de onda costa afuera (25 kW por metro cerca de la costa).
  • La evaluación del potencial de la energía eléctrica del origen de las olas en Gran Bretaña es de 50 TWh por año, el equivalente a la producción de 5 reactores nucleares.

Área de aplicación

Mapa de potencial de energía de las olas que muestra la potencia media en kW / metro lineal de frente de onda

 

Actualmente se están estudiando más de 50 proyectos de energía de las olas en todo el mundo. El más exitoso de ellos puede aspirar al desarrollo en una escala mayor.

Pasado y presente

La practica Pelamis es el sistema de energía de ondas de las olas es el mas avanzado, con 3 prototipos ya instaurados en los países  Portugal y Escocia.

Igualmente, todavía estos están sujetos a impedimentos técnicos. Lo que es la gran violencia del mar en condiciones de una tormenta es probable que rompa los componentes físicos más fuertes. Para sobreponerse a esto, el uso de instauraciones sumergidas es una vía interesante de indagación.

El proyecto de Acción de Energía Marina en el año 2010 fue publicado por el Departamento de Energía y Clima del Reino Unido posee como finalidad ahorrar 17 millones de toneladas de CO 2 para el año 2030 y 60 millones de toneladas para los años 2030 2050.

Se dice que el proyecto se centra en el desarrollo de turbinas de marea y la restauración de la energía ondas de las olas, con la aspiración declarada de conseguir de las energías marinas del 15 al 20% de las necesidades de energía eléctrica que tenga el país.

Al día de hoy se están analizando más de 50 proyectos de energía de las olas en toda la tierra. Los proyectos  más exitosos pueden esperar un tiempo para el desarrollo a mayor escala.

El desarrollo de la energía de las olas.

Igualmente cada año, las olas desvanecen en la fachada del Atlántico el equivalente del consumo nacional de la electricidad, lo que le da a esta energía un  gran capacidad de crecimiento.

Conforme también con el Consejo Mundial de Energía, cerca de el 10% de la solicitud anual de electricidad en el mundo podría estar ya mas que cubierta por la producción de olas.

No obstante no se ha terminado ningún plan para la fabricación comercial de electricidad a largo plazo a también escala comercial, este sector está aumentando de manera veloz.

A demás, es una de las tecnologías que son más difíciles de llevar un control , esto es debido al entorno marino a menudo hostil que coacciona a los sistemas a  tener que soportar condiciones extremas que hacen mas corta  la vida útil de los elementos.

Las tecnologías que se situaran en los océanos son bastante pesadas y grandes, todo por poco poder. Por lo tanto, estas necesitan una gran inversión, pero al día de hoy están en desarrollo.

El instituto central de Nantes ha perfeccionado una plataforma de demostración y una de experimentación como lo es el proyecto SEM REV en Le Croisic, que este puede adaptar y probar prototipos de vía de energía de las olas, pero igualmente en las turbinas eólicas.

Son flotantes de tamaño pequeño. Un paso que es muy importante en el crecimiento de los distintos sistemas de compensación de energía de las olas.

¿Cuál es el potencial de la energía de las olas?

La capacidad  de las energías de las olas es relevante, porque la producción de la producción tendría que eventualmente acercarse a la de la energía hidroeléctrica  y las represas que son más importantes.

Por lo tanto, con un gran precio de edificación de la planta, es posible fabricar energía masivamente sostenible y de confiabilidad a un precio atractivo.

Sin embargo, todavía es demasiado pronto para hablar sobre el potencial de la energía de las olas, ya que están en fase experimental con una fuerte averiguación y desarrollo sobre este tema.

Todos los métodos presentados se encuentran al día de hoy en la fase de prueba, a gran escala, para así decidir cuál de estos sistemas será  más rentable y el más eficaz en la fabricación de esta energía marina.

A un plazo bastante corto, France Energies Marines pronostica que los precios de fabricación de la energía de las olas son cercanos a los de la energía de las mareas, es decir, que estos están entre 200 y 250 € / MWh. A modo de balance, el costo al consumidor final para un cliente en particular está actualmente entre los 130 € y 140 € / MWh en los costos regulados o de mercado.

Se habla que, el desafío de la averiguación y el desarrollo iniciados es encontrar un modelo cuyo precio de fabricación de energía confiable baje en las proporciones antes mencionadas. El horizonte previsto por la asociación para una fuerte implantación al mercado sería más bien a los 3 o 4 años.

Por hoy, los contratiempos técnicos y financieros relacionados con la energía de las olas están relacionados únicamente con:

  • Las instauraciones deben poder soportar las condiciones más extremas que se pueden hallar en el mar, como lo es una tormenta de fuerza 10. Hasta la fecha, se dice que algunos sistemas pueden sumergirse en condiciones climáticas adversas y fabricar energía.
  • El precio del enlace eléctrico para un sistema situado en alta mar y destinado a fabricar electricidad explotada a distancia tiene que ser rentable.
  • También Lo mismo se aplica al precio de la instauración en el entorno marítimo, asimismo incluido el costo de accesibilidad y traslado, el precio de anclar la unidad de fabricación y el costo de la instauración en sí.
  • El precio de cuidado esta en relación con un cambio diario en un entorno bastante agresivo para equipos de este modelo también debe ser rentable.

Así que, el potencial de la energía de las olas es, ante todo, la sentencia de estos problemas técnicos y también financieros. Su resolución dice que permitirá la transición a una creación significativa y los retornos de escala generados.

¿Cómo se organiza Europa en el tema?

El mercado en torno a la explotación de olas para fabricar energía es global y, por lo tanto, la indagación y el crecimiento se llevan a cabo en todo el continente Europeo y la tierra para conseguir resultados satisfactorios.

En el continente Europeo, son principalmente las industrias británicas las que están más involucradas en el crecimiento de esta prometedora energía. La colaboración pública significativa les ha dado una cierta ventaja tecnológica sobre sus  mismos vecinos en el resto del continente.

El Centro Europeo de Energía Marina plantea la provisión de lugares de prueba para así determinar los distintos prototipos de fabricación de energía ondas de las olas diseñados por los actores de la empresa. También En Francia, hay un lugar que está en prueba en el lado croisico, mientras que otros igualmente tienen lugar en España, Irlanda o Escocia.

 

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