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La Energía Verde en Europa Supera por primera vez a los combustibles fósiles

energía verde en Europa

La energía verde en Europa, que incluye energía eólica, solar, hidráulica y bioenergética, ha generado el 40% de la electricidad de la Unión Europea por primera vez en 2020, en comparación con los combustibles fósiles que generan el 34%, dijo el grupo de expertos independiente Ember en un informe semestral.

La energía verde  en Europa aumentó en un 11%, y los combustibles fósiles disminuyeron en un 18%. Las nuevas instalaciones eólicas y solares y las condiciones climáticas favorables impulsaron la producción eólica y solar en la primera mitad de 2020. Esa creciente energía verde y una caída en la demanda de energía debido a la pandemia causaron la caída del uso de combustibles fósiles. La energía eólica aumentó un 11%, la solar un 16% y la hidroeléctrica un 12%. La generación de bioenergía aumentó aproximadamente un 1%.

energía verde en Europa

La desaparición del carbón

El carbón cayó un 32% y el gas natural cayó un 6% en toda la UE. Todos los países de la UE que todavía usan carbón experimentaron una caída en la generación de carbón: Alemania lideró en términos absolutos con una caída de 31TWh (39%), Polonia (12%), República Checa (20%), Bulgaria (20%) y Rumania (40%). Algunas de las mayores caídas porcentuales del uso del carbón ocurrieron en los siguientes países:

  • Portugal : 95% (eliminado el próximo año)
  • España: 58%
  • Austria 54%
  • Grecia 58%
  • Irlanda 48%

Austria y Suecia cerraron sus últimas plantas de carbón en marzo. (Francia, que depende en gran medida de la energía nuclear, también experimentó una gran caída en la demanda de energía). El miembro incómodo es Polonia, que se negó a comprometerse con el objetivo climático de 2050 en una cumbre de la UE en diciembre.

Transición rápida

Dave Jones, analista senior de electricidad en Ember, dijo:

Esto marca un momento simbólico en la transición del sector eléctrico de Europa. Las energías renovables generaron más electricidad que los combustibles fósiles, impulsados ​​por el viento y la energía solar que reemplazan al carbón. Ese es un progreso rápido de hace solo nueve años cuando los combustibles fósiles generaron el doble que las energías renovables.

Ember resume:

Ahora está claro que la transición del carbón a la limpieza en Europa está ocurriendo más rápido de lo que la mayoría de la gente esperaba. Por un lado, COVID-19 ha desacelerado las nuevas instalaciones eólicas y solares este año, pero por otro lado, nos ha demostrado que nuestras redes eléctricas pueden hacer frente a cuotas récord de viento y energía solar en la red eléctrica, aunque se han expuesto algunas inflexibilidades. Las energías renovables han demostrado ser más resistentes que los combustibles fósiles ante esta crisis.

Los hallazgos de Ember fueron reforzados por investigadores del Global Energy Monitor . La directora del programa Global Energy Monitor, Christine Shearer, dijo :

El hecho de que haya tenido lugar un declive tan rápido indica la economía cada vez menos competitiva del poder del carbón.

Con estos hechos históricos se espera que siga aumentando el porcentaje de utilización de la Energía verde en Europa y disminuya los combustibles fósiles, lo que esta pasando  es un avance significativo,  es un progreso rápido de hace solo nueve años cuando los combustibles fósiles generaron el doble que las energías renovables.

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Energía verde en Europa

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Consumidor Ético

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Los Inversores en Energía Renovable Ven más Atractivo al Reino Unido

inversores en energía renovable

Desde la decisión del Gobierno del Reino Unido de abandonar su resistencia a subsidiar nuevos parques eólicos en tierra, los inversores en energía renovable se han interesado más en el mercado. 

La eliminación del bloqueo en el apoyo financiero para proyectos eólicos y solares en tierra y el regreso de las subastas de Contratos por Diferencia ha hecho que el Reino Unido sea más atractivo para los inversores en energía renovable en los últimos 6 meses. De hecho, ha sido nombrado como uno de los lugares más atractivos del mundo para la inversión en energía renovable.

Según un informe del gigante de auditoría de fama mundial, EY (Ernst & Young) Gran Bretaña ha subido en el ranking de una encuesta mundial bianual de inversores para energía renovable para tomar el sexto lugar en el “índice de atractivo” que se adelanta a la India.

Los datos de la 55ª edición del Índice de Atractivo del País de Energía Renovable (RECAI) de EY se presentan antes de una importante subasta de energía limpia el próximo año en 2021. El regreso de las subastas de CfD para tecnologías Pot One como la energía eólica y solar en tierra fue acogido con entusiasmo por el sector de energías renovables que llevan años pidiendo su retorno.

En años anteriores, las tecnologías Pot One solo se incluyeron en la primera ronda de subastas. Actualmente, los posibles cambios en el esquema CfD se están analizando en una consulta formal que se ha extendido debido a Covid-19.

La subasta del próximo año permitirá que los nuevos proyectos de energías renovables estén en funcionamiento desde mediados de la década de 2020 si logran asegurar un contrato que garantice un precio por la electricidad limpia que generan.

El autor del informe de EY, Ben Warren, espera que el impacto de la pandemia de Covid-19 solo dure en el corto plazo, diciendo que a pesar de los desafíos causados ​​por la pandemia de Coronavirus, la energía renovable sigue siendo resistente.

inversores en energía renovable

Reconoció que hay muchas tendencias positivas en los mercados de energía renovable en todo el mundo, que incluyen el crecimiento en el almacenamiento a escala de servicios públicos y un aumento en la preocupación ambiental entre los inversores, lo que significa que los mercados deberían estar en una buena posición para continuar creciendo una vez que COVID-19 haya terminado .

Él dijo:

“Nada de esto es para disminuir los profundos desafíos causados ​​por una pandemia, como ninguno de nosotros ha experimentado antes. Pero es importante reconocer el papel central que desempeñará la generación de energía limpia y baja en carbono en la economía global del futuro “.

EY cree que fue la decisión del gobierno incluir proyectos de energía eólica y solar en tierra en la subasta lo que ayudó al Reino Unido a subir un peldaño en la lista de clasificación, justo debajo de Alemania, Australia, Francia, China y los EE. UU.

Por primera vez desde 2016, EE. UU. Encabezó la clasificación a pesar de que el gobierno federal continúa apoyando los combustibles fósiles. La clasificación más alta se debió principalmente a los planes de invertir $ 57 mil millones (£ 47 mil millones) para instalar hasta  30GW de energía eólica marina para 2030 .

China ya no ocupa el primer lugar en el ranking, ya que Beijing comienza a buscar eliminar los subsidios del mercado y la pandemia de Coronavirus reduce la voraz necesidad de energía de China.

Ben Warren dijo:

“Ciertamente, la energía renovable no es inmune a la interrupción económica que se está generando. Pero es probable que muchos de estos efectos sean a corto plazo. Los fabricantes en China y Europa ya están reiniciando la producción. Las empresas de servicios públicos han trabajado duro para mantener la generación en funcionamiento en circunstancias difíciles. Y la demanda de energía se recuperará a medida que las economías vuelvan a funcionar ”.

Continuó diciendo que los inversores aún confiaban en “el panorama a largo plazo para la energía limpia”.

“La necesidad, después de la pandemia, de garantizar una mayor capacidad de recuperación económica y social funcionará a favor de las fuentes de energía distribuidas, como la eólica y solar, y las aplicaciones que ofrece el almacenamiento de la batería”.

El levantamiento del bloque contra proyectos eólicos en tierra en el Reino Unido a principios de este año permitirá que los esquemas compitan por subsidios junto con desarrollos de energía solar y proyectos eólicos marinos flotantes. 

La decisión de hacer esto siguió a la promesa del gobierno de reducir las emisiones a casi cero para 2050, un logro que los asesores climáticos oficiales creen que dependerá de que se triplique la capacidad de energía eólica terrestre del Reino Unido en los próximos 15 años.

Independientemente de la imprevisibilidad creada por Covid-19, muchos desarrolladores de energía renovable están trabajando en la subasta de 2021 para ayudar a promover una recuperación económica verde una vez que se levanten las medidas de cierre.

Los analistas, economistas y ambientalistas presentan un caso convincente para que la industria de las energías renovables desempeñe un papel más importante, ayudando al Reino Unido a salir de la vorágine financiera creada por el virus y potenciando una recuperación económica verde.

Las compañías de energía renovable que generan energía a partir del sol, el viento y el mar tienen un gran potencial para atraer miles de millones en inversiones y crear miles de empleos verdes en las regiones del Reino Unido al mismo tiempo que avanzan las ambiciones climáticas de Gran Bretaña.

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¿Qué es la Contaminación del Aire?

la contaminación del aire

El término  de la contaminación del aire se usa con tanta frecuencia que es posible que no piense que las definiciones son necesarias. Pero el problema es más complicado de lo que parece. 

Pídale a la mayoría de las personas que definan la contaminación del aire, y su primera respuesta es describir el  smog , el material maloliente que hace que el aire sea marrón o gris y se cierne sobre centros urbanos como Los Ángeles, Ciudad de México y Beijing. 

Incluso aquí, sin embargo, las definiciones varían. Algunas fuentes definen el smog como la presencia de niveles no naturales de ozono a nivel del suelo, mientras que otras fuentes dicen cosas como “niebla mezclada con humo”. Una definición más moderna y precisa es “una neblina fotoquímica causada por la acción de la radiación ultravioleta solar en la atmósfera contaminada con hidrocarburos y óxidos de nitrógeno, especialmente del escape de automóviles”.

Oficialmente, la contaminación del aire se puede definir como la presencia de sustancias nocivas en el aire, ya sean partículas o moléculas biológicas microscópicas, que representan un peligro para la salud de los organismos vivos, como las personas, los animales o las plantas. La contaminación del aire se presenta en muchas formas y puede incluir varios contaminantes y toxinas diferentes en varias combinaciones.

La contaminación del aire es mucho más que una molestia o inconveniencia. Según la Organización Mundial de la Salud , la contaminación del aire causa la muerte de aproximadamente 4.2 millones de personas anualmente en todo el mundo.

la contaminación del aire

¿Qué constituye la contaminación del aire?

Los dos tipos más comunes de contaminación del aire son el ozono y la contaminación de partículas (hollín), pero la contaminación del aire también puede incluir contaminantes graves como el monóxido de carbono, plomo, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre, compuestos orgánicos volátiles (VOC) y toxinas como mercurio, arsénico, benceno, formaldehído y gases ácidos. La mayoría de estos contaminantes son artificiales, pero parte de la contaminación del aire se debe a causas naturales, como las cenizas de las erupciones volcánicas. 

La composición específica de la contaminación del aire en un lugar particular depende principalmente de la fuente o fuentes de contaminación. Los gases de escape de los automóviles, las centrales eléctricas de carbón, las fábricas industriales y otras fuentes de contaminación arrojan al aire diferentes tipos de contaminantes y toxinas.

Si bien pensamos en la contaminación del aire como una condición que describe el aire exterior, la calidad del aire dentro de su hogar es igualmente importante. Los vapores de cocina, el monóxido de carbono de los aparatos de calefacción, la liberación de gases de formaldehído y otros productos químicos de los muebles y materiales de construcción, y el humo de tabaco de segunda mano son formas potencialmente peligrosas de contaminación del aire interior. 

Contaminación del aire y su salud

La contaminación del aire oscila en niveles insalubres en casi todas las ciudades importantes del mundo, Lo que interfiere con la capacidad de las personas para respirar, provoca o agrava muchas afecciones de salud graves y pone en riesgo la vida.

Muchas ciudades en todo el mundo enfrentan los mismos problemas, especialmente en las llamadas economías emergentes como China e India, donde las tecnologías más limpias aún no se utilizan de manera estándar. 

Respirar ozono, contaminación por partículas u otros tipos de contaminación del aire puede dañar seriamente su salud. La inhalación de ozono puede irritar los pulmones, “dando como resultado una quemadura de sol en los pulmones”, según la American Lung Association. 

Respirar la contaminación por partículas (hollín) puede aumentar su riesgo de ataque cardíaco, accidente cerebrovascular y muerte prematura, y puede requerir visitas a la sala de emergencias para personas con asma, diabetes y enfermedades cardiovasculares. Muchos cánceres se remontan a contaminantes químicos del aire. 

La contaminación del aire también es un problema en los países en desarrollo que aún no están completamente industrializados. Más de la mitad de la población mundial todavía cocina con leña, estiércol, carbón u otros combustibles sólidos sobre fuegos abiertos o en estufas primitivas dentro de sus hogares, respirando altos niveles de contaminantes como la contaminación por partículas y el monóxido de carbono, lo que resulta en 1.5 millones de muertes innecesarias cada año.

¿Quién está más en riesgo?

Los riesgos para la salud de la contaminación del aire son mayores entre los bebés y niños pequeños, adultos mayores y personas con enfermedades respiratorias como el asma.

Las personas que trabajan o hacen ejercicio al aire libre también enfrentan mayores riesgos para la salud por los efectos de la contaminación del aire, junto con las personas que viven o trabajan cerca de autopistas, fábricas o plantas de energía. 

Además, las minorías y las personas con bajos ingresos a menudo se ven desproporcionadamente afectadas por la contaminación del aire debido al lugar donde viven, lo que las coloca en mayor riesgo de enfermedades relacionadas con la contaminación del aire. 

Las poblaciones de bajos ingresos a menudo viven cerca de zonas industriales o urbanas donde las fábricas, servicios públicos y otras fuentes industriales pueden crear niveles inusualmente altos de contaminación del aire. 

Contaminación del aire y la salud del planeta

Si la contaminación del aire afecta a los humanos, por supuesto, también puede tener un impacto en los animales y la vida vegetal. Muchas especies animales están amenazadas por los altos niveles de contaminación, y las condiciones climáticas creadas por la contaminación del aire afectan la vida animal y vegetal.

¿Cómo se puede reducir la contaminación?

La evidencia es clara de que nuestras elecciones personales y prácticas industriales pueden afectar los niveles de contaminación. Se ha demostrado que las tecnologías industriales más limpias reducen los niveles de contaminación, y se puede demostrar que cada vez que aumentan las prácticas industriales más primitivas, también lo hacen los niveles de contaminación peligrosa del aire. Estas son algunas de las formas obvias en que los humanos pueden y han reducido la contaminación: 

 
    • Reducción de la quema de combustibles fósiles en favor de las fuentes de energía renovables. Las naciones que obtienen su energía eléctrica de la energía hidroeléctrica, solar y eólica tienen niveles de contaminación más bajos que aquellos que favorecen la quema de carbón o gas natural. 
    • Mejor millaje de gasolina en automóviles y la introducción de vehículos eléctricos. California, por ejemplo, una vez plagada de smog peligroso, ha mejorado enormemente su calidad del aire a través de controles estrictos sobre los estándares de emisiones de automóviles. Del mismo modo, la reducción en el uso de otros motores de combustión interna puede reducir la contaminación del aire. El cambio a cortadoras de césped y equipos de césped que funcionan con baterías o eléctricos, por ejemplo, tiene un efecto demostrable en la calidad del aire. 
    • La reducción de la quema agrícola , el método de limpieza de áreas forestales para la agricultura, puede reducir el nivel de humo y dióxido de carbono en el aire. Este es un problema particular en los países en desarrollo. 
    • Reducir la quema de leña también puede reducir los niveles de humo en el aire. En algunas comunidades, las chimeneas de leña ahora están prohibidas, lo que reduce en gran medida los niveles peligrosos de humo en el aire. Las chimeneas de gas son mejores que las de leña, y aún mejor son las chimeneas eléctricas que no queman combustibles. 
 
  • La calidad del aire interior mejora cuando el fumar tabaco está restringido por ordenanza. La presión de los ciudadanos para restringir fumar en lugares públicos tiene un efecto real en la calidad del aire. 
  • La reducción de compuestos químicos en pinturas, adhesivos y solventes ha mejorado la calidad del aire interior y exterior. Siempre busque materiales con bajo contenido de VOC para mejoras en el hogar, y cuando sea práctico, opte por pinturas a base de agua en lugar de solventes y otros materiales. Busque alfombras, telas y muebles que no liberen gases peligrosos. 

El control de la contaminación es posible, pero requiere la voluntad individual y política para hacerlo, y estos esfuerzos deben equilibrarse constantemente con las realidades económicas, ya que las tecnologías verdes a menudo son más caras, especialmente cuando se introducen por primera vez. 

Dichas opciones están en manos de cada individuo: por ejemplo, ¿compra un automóvil barato pero sucio o un automóvil eléctrico caro? ¿O son los trabajos para los mineros de carbón más importantes que el aire limpio? Estas preguntas complejas no son fáciles de responder por individuos o gobiernos, pero son preguntas que deberían considerarse y debatirse con los ojos abiertos a los efectos reales de la contaminación del aire. 

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Plataforma Híbrida Oceánica.

plataforma híbrida oceánica

En ocasiones, aprovechar una sola fuente de energía no es suficiente, pero que tal beneficiarse de 3 en una sola instalación y aumentar su eficiencia, con una plataforma híbrida oceánica?. 

La start-up Alemana SINN Power, ha impulsado la primera plataforma híbrida flotante del mundo, que puede generar electricidad a través del viento, el sol y las olas.

Desde el 2015, SINN Power desarrolla y construye sistemas innovadores de energía de las olas, pero unos años más tarde el fabricante bávaro centro sus esfuerzos en las ventas de generadores de alta tecnología con diseño propio, y otros sistemas de energía renovable.

La Plataforma Híbrida Oceánica: combina olas, viento y energía fotovoltaica.

¡Una solución completa de energía sin conexión a red!, ese es el propósito de internacionalizar esta plataforma híbrida oceánica, es decir,  proporcionar electricidad limpia a las personas que viven en zonas costeras del mundo.

A pesar de que las olas oceánicas, en comparación con la radiación solar y el viento, tienen mayor densidad de energía, proporcionan la mayor continuidad de suministro y por lo tanto, son mucho más confiables y se puede utilizar para cubrir la demanda de energía de carga base, la innovación de generar energía con 3 fuentes al mismo tiempo no fue impedimento para desarrollar soluciones.

Plataforma Ocean Hybrid

Aunque inicialmente fue diseñada con el objetivo de generar energía a través de las olas del océano, esta estructura flotante también fue planteada para otras aplicaciones.

Su funcionamiento tiene previsto iniciar antes de finalizar el verano y las primera pruebas se realizarán en frente a Heraclión, capital de la isla griega de Creta (costa griega), con el fin de evaluar y comprobar su rendimiento.

Según explican sus creadores, hay cuatro convertidores de energía (la que se obtiene a partir de la fuerza de las olas) en cada unidad o modulo flotante, a los que se les puede añadir cuatro pequeños aerogeneradores de 6 kWp y matrices de células fotovoltaicas de 20 kW.

Debido a las condiciones ambientales a las que estarían expuestas, su estructura requería de un buen diseño y materiales eléctricos y de restauración que a pesar de estar expuestos a agua salada garantizaran una larga vida útil y un mínimo mantenimiento.

“La modularidad ha sido un aspecto clave desde que empezamos a desarrollar tecnologías marítimas”, dice Philipp Sinn, CEO de la compañía. “Esta plataforma flotante puede suministrar energía renovable a los centros turísticos insulares del Caribe, por ejemplo, y contribuir a la implantación en todo el mundo de parques eólicos marítimos. SINN Power es pionera en ofrecer esta solución energética personalizable utilizando las olas, vientos suaves y energía fotovoltaica según las condiciones climáticas de cualquier lugar, y a precios competitivos”.

plataforma híbrida flotante

 

La Plataforma Híbrida Oceánica se puede personalizar de acuerdo con las condiciones climáticas específicas de cada ubicación.

Además, por su fácil acceso a la estructura, se puede realizar su mantenimiento eficientemente, y la instalación puede llevarse a cabo en cualquier parte del mundo de forma sencilla porque se pueden enviar sus elementos con contenedores ISO.

Su Boya de alta tecnología, es robusta, pero ligera y de fácil mantenimiento para el entorno marítimo, y por su relación  de peso a flotabilidad reduce el impacto de las olas y optimiza su funcionamiento, lo que se traduce también en una producción rentable.

El diseño garantiza un movimiento relativo mínimo de toda la estructura con respecto a las olas entrantes de hasta 2 metros. La estabilidad de la plataforma es de hasta 10 metros. De hecho, se han realizado pruebas intensivas a la plataforma, que reflejan los resistentes que son al embate de las olas de hasta seis metros de altura.

Su estructura soporta hasta 3500 toneladas de peso y por el sistema patentado por la compañía permite, además, regular la altura de la plataforma hasta 3 metros sobre el nivel del agua.

Sin duda, la Plataforma Híbrida Oceánica beneficiara no solo una mayor capacidad de carga, si no también reduce la necesidad de almacenamiento y disminuye los costos. 

 

 

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Generación Energética de Parques Eólicos en España.

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Acciona ha instalado más de 280 parques eólicos para su compañía o para clientes durante sus 25 años de trayectoria. Para la generación de energética, cuenta con más de 8.000 aerogeneradores, y sus propias instalaciones (222 parques) producen energía renovable equivalente al consumo eléctrico de más de 5 millones de hogares en 14 países de los cinco continentes.

Uno de sus proyectos que ya tiene un poco más de haber cumplido los 20 años de haberse instalado es el parque eólico El Perdón.

El Parque eólico el perdón es la primera instalación comercial eólica puesta en funcionamiento por Acciona y es la más antigua de España

Estos primeros aerogeneradores fueron conectados en la Sierra El Perdón, cerca de Pamplona (España). Su primera fase fue conectada en diciembre de 1994, con 6 aerogeneradores, que medían 40 metros de altura de buje y las palas un radio de 20 metros.

Cada aerogenerador pesa 52.500 kilos y cuenta con una potencia de 500 kilovatios, lo que permite una generación Energética anual de 60 millones de kilovatios, partiendo de una velocidad media anual de viento de 8,7 metros por segundo.

Con el propósito de totalizar veinte megavatios (20 MW) de potencia conjunta, entre 1995 y 1996 el parque El perdón se completó con otras 34 turbinas. Los molinos de viento del Parque Eólico del Perdón, que cierra la Cuenca de Pamplona por el suroeste, están alineados a lo largo de 4 kilómetros sobre la cresta de este alto (1.037 metros).

Ésta instalación fue proyectada en una localización cercana a Pamplona (Navarra), y cuyas siluetas pueden apreciarse desde la capital y cuando se conduce por carretera.  Con el desarrollo de estos molinos de viento hay una depuración atmosférica de 3,1 millones de árboles y se evitan  61.156 ton /año de emisiones CO2.  

El acceso al parque se realiza a través de la N-111 o Autovía del Camino, tomando un desvío antes de que la carretera llegue a los túneles de El Perdón. Una vez que te vas acercando a los molinos, éstos van ganando tamaño y la vista es maravillosa.

Aunque más de 200.000 personas tenían conocimiento de cuáles eran las afecciones que podía traer la realización de estas instalaciones, la aceptación por parte de los ciudadanos fue exitosa. Y aunque su vida útil estaba proyectada para una duración de 20 años, El Perdón sigue generando electricidad en la actualidad.

Explican desde Acciona: “Decenas de miles de personas visitaron la instalación en los meses y años siguientes; cientos de entidades y expertos se acercaron para tratar de replicar el modelo en sus regiones o países de origen; a partir de su puesta en marcha se creó un importante sector industrial asociado que se fue ampliando en años siguientes con miles de puestos de trabajo; las renovables pasaron a integrarse en la dinámica de los centros escolares, con cientos de visitas al parque”.

Los aerogeneradores que para aquel momento parecían gigantescos, cuando los comparamos con las turbinas que Acciona instala en sus parques actualmente, tienen una potencia 6 veces mayor que aquellos de El Perdón.

Es decir, los modernos aerogeneradores de Acciona Windpower son de 3MW, aquellas torres que antes tenían 40 metros de altura ahora se elevan a 120 metros; las palas cuya longitud era de 20 metros, superan ahora los 60 metros y la altura en punta de pala supera los 182 metros.

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De hecho, estos nuevos modelos pueden generar mayor electricidad y lograr la misma o mayor producción con menor número de turbinas; ésta captación de energía eólica puede alcanzar su máxima potencia con velocidades de viento menor, es decir, permite mayor número de hora de producción al año.

La eólica se convirtió, en una referencia energética, socioeconómica, medioambiental y tecnológica, ya ineludible.

Como mencionamos anteriormente, Acciona ha dejado su huella en la generación energética del territorio español. Tal es el caso de otro parque eólico llamado Currás, de quienes son propietarios, operadores y desarrolladores.

El parque eólico Currás, se encuentra en la Ciudad de Currás y Mazaricos, España. Estas instalaciones fueron puestas en funcionamiento en el año 2000. Cuentan con 6 turbinas eólicas tipo Bazán-Bonus, constituidos por una torre metálica de 48 metros de altura, un diámetro de pala de 62 metros y un generador asíncrono de 1.300 kW.

Su potencia nominal total es de 7.800 kW y una producción neta anual estimada: 4.322 MWh/año.

Los 6 centros de transformación de 0,69/30 kV están situados en el interior de la torre de cada aerogenerador, formados por un transformador de 1.600 kVA de potencia nominal unitaria y los elementos de protección y maniobra correspondientes.

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Los Sistemas de Energía Podrían ser Alterados por El futuro Incierto del Clima

sistemas de energía

Los científicos han publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática.

Se ha pronosticado que los eventos climáticos extremos, como sequías severas, tormentas y olas de calor, se volverán más comunes y ya están comenzando a ocurrir. Lo que se ha estudiado menos es el impacto en los sistemas de energía y cómo las comunidades pueden evitar interrupciones costosas, como apagones parciales o totales.

Estudio Publicado Sobre La Optimización de los Sistemas De Energía

Ahora, un equipo internacional de científicos ha publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en Nature Energy.

“Por un lado está la demanda de energía: existen diferentes tipos de necesidades de construcción, como calefacción, refrigeración e iluminación. Debido al cambio climático a largo plazo y los fenómenos meteorológicos extremos a corto plazo, el entorno exterior cambia, lo que conduce a cambios en la construcción de la demanda de energía “, dijo Tianzhen Hong, un científico de Berkeley Lab que ayudó a diseñar el estudio. “Por otro lado, el clima también puede influir en el suministro de energía, como la generación de energía a partir de turbinas hidráulicas, solares y eólicas. También podrían cambiar debido a las condiciones climáticas”.

Trabajando con colaboradores de Suiza, Suecia y Australia, y dirigido por un científico de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), el equipo desarrolló un método de optimización robusto y estocástico para cuantificar los impactos y luego usar los datos para diseñar energía resistente al clima. Los métodos de optimización estocástica se usan a menudo cuando las variables son aleatorias o inciertas.

“Los sistemas de energía están diseñados para funcionar durante 30 años o más. La práctica actual es asumir condiciones climáticas típicas hoy en día; los planificadores y diseñadores urbanos no suelen tener en cuenta las incertidumbres futuras”, dijo Hong, un científico computacional que lidera el modelado de energía a gran escala. y simulación en Berkeley Lab. “Hay mucha incertidumbre sobre el clima y el clima futuros”.

Los “sistemas de energía”, tal como se definen en el estudio, satisfacen las necesidades de energía y, a veces, el almacenamiento de energía para un grupo de edificios. La energía suministrada podría incluir gas o electricidad de fuentes convencionales o renovables. Dichos sistemas de energía comunitarios no son tan comunes en los EE. UU., Pero se pueden encontrar en algunos campus universitarios o en parques empresariales.

Los investigadores investigaron una amplia gama de escenarios para 30 ciudades suecas. Descubrieron que, en algunos escenarios, los sistemas de energía en algunas ciudades no podrían generar suficiente energía. En particular, la variabilidad climática podría crear una brecha del 34% entre la generación y demanda de energía total y una caída del 16% en la confiabilidad del suministro de energía, una situación que podría provocar apagones.

Observación a los Sistemas de Energía Actuales

“Observamos que los sistemas de energía actuales están diseñados de una manera que los hace altamente susceptibles a eventos climáticos extremos como tormentas y olas de calor”, dijo Dasun Perera, científico del Laboratorio de Energía Solar y Física de Edificios de EPFL y autor principal del estudio. “También descubrimos que la variabilidad climática,dará como resultado fluctuaciones significativas en la energía renovable que alimenta a las redes eléctricas, así como la demanda de energía. Esto hará que sea difícil igualar la demanda de energía y la generación de energía. Hacer frente a los efectos del cambio climático va a resultar más difícil de lo que pensábamos anteriormente “.

Los autores señalan que 3.500 millones de personas viven en zonas urbanas, los cuales consumen dos tercios de la energía mundial, y para 2050 se espera que las zonas urbanas tengan más de dos tercios de la población mundial. “Los sistemas de energía distribuida que apoyan la integración de tecnologías de energía renovable apoyarán la transición energética en el contexto urbano y desempeñarán un papel vital en la adaptación y mitigación del cambio climático”, escribieron.

Hong lidera un grupo de investigación en ciencias urbanas en Berkeley Lab que estudia los problemas energéticos y ambientales a escala de la ciudad. El grupo es parte de la División de Tecnología de Construcción y Sistemas Urbanos de Berkeley Lab, que durante décadas ha estado a la vanguardia de la investigación para avanzar en la eficiencia energética en el entorno construido.

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Turbina Eólica de Madera en Suecia

turbina eólica de madera

La empresa sueca de ingeniería y diseño industrial Modvion ha erigido la primera torre de turbina eólica de madera en una isla en las afueras de Gotemburgo, Suecia. Fue un proyecto piloto para el Centro Sueco de Tecnología Eólica y se utilizará con fines de investigación.

Modvion desarrolla diseños de turbinas eólicas modulares en madera de ingeniería renovable. La compañía afirma que su tecnología da como resultado un menor costo y una instalación simplificada de torres que exceden los 120 metros.

Modvion se asoció con la compañía de glulam Moelven Töreboda para construir la torre de turbina eólica de madera, que tiene 30 metros de altura. Debido a que las dos compañías construyeron la torre de forma modular, y la madera es más ligera que el acero, es más fácil de transportar, por lo que las futuras torres se pueden construir más altas.

turbina eólica de madera

Johan Åhlén, CEO de Moelven Töreboda, dijo:

La madera tiene propiedades fantásticas y necesitamos construir mucho más en madera si queremos cumplir con los objetivos climáticos. Para nosotros, es muy inspirador participar en este proyecto piloto en el que hemos podido utilizar madera renovable en un diseño para la producción de energía renovable.

Las primeras torres comerciales de madera se construirán a partir de 2022. Modvion ha firmado declaraciones de intenciones con la empresa de energías renovables Varberg Energi para una torre de 110 metros y el constructor de turbinas eólicas Rabbalshede Kraft para 10 torres de al menos 150 metros de altura.

Otto Lundman, CEO de Modvion, dijo:

Este es un gran avance que allana el camino para la próxima generación de turbinas eólicas. La madera laminada es más resistente que el acero con el mismo peso y al construir módulos, las turbinas eólicas pueden ser más altas. Al construir en madera, también reducimos las emisiones de dióxido de carbono en la fabricación.

Además, el dióxido de carbono absorbido por los árboles a medida que crecen se almacena en las torres de madera, lo que significa que las turbinas eólicas son climáticamente neutrales desde el principio.

 

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Propulsión a Chorro de Plasma: Eliminando Combustibles Fósiles

propulsión a chorro de plasma

Los humanos dependen de los combustibles fósiles como su principal fuente de energía, especialmente en el transporte. Sin embargo, los combustibles fósiles son insostenibles e inseguros, ya que sirven como la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero y provocan efectos respiratorios adversos y devastación debido al calentamiento global. Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias Tecnológicas de la Universidad de Wuhan ha demostrado un dispositivo prototipo que utiliza aire de microondas para propulsión a chorro de plasma.

“La motivación de nuestro trabajo es ayudar a resolver los problemas del calentamiento global debido al uso que hacen los humanos de motores de combustión de combustibles fósiles para impulsar maquinaria, como automóviles y aviones”, dijo el autor Jau Tang, profesor de la Universidad de Wuhan. “No hay necesidad de combustibles fósiles con nuestro diseño y, por lo tanto, no hay emisión de carbono que cause efectos de efecto invernadero y calentamiento global”.

Más allá de sólidos, líquidos y gases, el plasma es el cuarto estado de la materia, que consiste en un agregado de iones cargados. Existe naturalmente en lugares como la superficie del sol y los rayos de la Tierra, pero también se puede generar. Los investigadores crearon una propulsión a chorro de plasma al comprimir el aire a altas presiones y usar un microondas para ionizar la corriente de aire a presión.

Este método difiere de los intentos anteriores para crear propulsores de chorro de plasma de una manera clave. Otros propulsores de chorro de plasma, como la sonda espacial Dawn de la NASA, usan plasma de xenón, que no puede superar la fricción en la atmósfera de la Tierra y, por lo tanto, no son lo suficientemente potentes para su uso en el transporte aéreo. En cambio, el propulsor de chorro de plasma de los autores genera el plasma de alta temperatura y alta presión in situ utilizando solo aire inyectado y electricidad.

El prototipo de dispositivo de propulsión a chorro de plasma puede levantar una bola de acero de 1 kilogramo sobre un tubo de cuarzo de 24 milímetros de diámetro, donde el aire de alta presión se convierte en un chorro de plasma al pasar a través de una cámara de ionización de microondas. A escala, la presión de empuje correspondiente es comparable a la de un motor de avión comercial.

Al construir una gran variedad de estos propulsores con fuentes de microondas de alta potencia, el diseño del prototipo se puede ampliar a un jet de tamaño completo. Los autores están trabajando para mejorar la eficiencia del dispositivo hacia este objetivo.

“Nuestros resultados demostraron que dicho motor a reacción basado en plasma de aire de microondas puede ser una alternativa potencialmente viable al motor a reacción convencional de combustible fósil”, dijo Tang.

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emisiones de gei

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Proyecto del Centro Internacional de Arquitectura Sostenible

Centro de Interpretación de Arquitectura Sostenible

El SAIC o Centro Internacional de Arquitectura Sostenible en sus siglas en inglés, es un proyecto enfocado en desarrollar comunidades sostenibles de forma holística mediante la formación profesional y la acción.

Desarrollado por el arquitecto Yunes David Mansilla de YMCWORKSHOP, SAIC aspira a ser la realidad de un sueño recurrente que responde a la posibilidad de vivir más allá del asfalto, el cemento y la polución. La responsabilidad del Centro Internacional de Arquitectura Sostenible es vital para nuestro devenir. Maxime cuando sabemos que el 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial provienen de la construcción de los cuales ¾ partes se la lleva la explotación del edificio y un 11% en los materiales de construcción, siendo de este dato un 9% proveniente del acero y del hormigón.

Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible

Con estos datos, el Centro Internacional de Arquitectura Sostenible debe enseñar y crear modelos de cero emisiones tanto en su concepción como en su vida útil. Implica de forma inherente la promoción de la enseñanza de soluciones constructivas y tecnológicas que promuevan este fin. El Centro tiene pues el objetivo transversal de demostrar su autosuficienciaen cuanto al abastecimiento de agua potable, energético y nutricional. El proyecto debe ser a su vez un ejemplo de modelo salubre de crecimiento económico, inclusivo y sostenido. Y para ello deberá demostrar 4 objetivos:

  1. Los parámetros de sostenibilidad mejoran la arquitectura.
  2. Sostenibilidad y asequibilidad no están reñidos.
  3. Viabilidad a corto, medio y ante todo a largo plazo.
  4. Creación de un Hubdonde personas e instituciones se reúnen para sacar adelante proyectos bajo el mismo enfoque.

¿Hasta cuándo nuestra preciada tierra va a permitirnos cometer crímenes ecológicos? Es tiempo de vivir alineados a la tierra y no alienados a ella.

Si creemos en esta máxima, no creo que debamos preguntarnos más tiempo si este proyecto se trata de un proyecto utópico o incluso de una necesidad sino de la única vía que nos queda. Una vía que debe convertirse en el referente para la generación inmediatamente futura en harmonía con el medio ambiente.

Arquitectura del Centro de Interpretación de Arquitectura Sostenible

El edificio se ha llamado Armadillo en honor al dasipódido. La configuración bebe de este animal del orden Cingulata. Cuenta,como éste, con una estructura dorsal en la que se alternan en filas transversales de cristal y aplacados de composite de madera. Ambos se apoyan en vigas de madera laminadas curvas. El armadillo sigue un ritmo de yuxtaposiciones fluidas,creciendo y menguando tanto en horizontal como en altura sin ángulos rectos.

 

Uno de los objetivos más importantes del centro Armadillo es la fusión entre el exterior y el interior. Aquí el diluir fronteras es tanto metafóricocomo físico.

Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible

La luz natural continua de cada franja cruza el edificio de lado a lado creando halos de luz tamizada gracias a la protección ultravioleta de tintado del vidrio con baja transmitancia. A notar que tanto el vidrio como el marco se han concebido en un 80% de reciclaje. En el Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible entendemos que el diseño y la sostenibilidad no están reñidos con el bajo coste. Y que en la ausencia de medios económicos el ingenio se agudiza.

 

De ahí que estas escamas estén formadas por pallets de construcción que se rellenan de fibra de madera y se recubren de panelado de madera termotratada al interior y de paneles composite al exterior.

Otro de los objetivos del Centro es entender las soluciones constructivas a bajo coste dando las armas con las que luchar contra el endeudamiento hipotecario de la población que en 2 generaciones se ha multiplicado por 4, teniendo una media de 30-40 años.

El edificio tiene que demostrar a los propios alumnos y asistentes que el cambio empieza ahí mismo, que es viable y que es bonito. Debe hacer sentir orgullosos a sus ocupantes.

Los modelos arquitectónicos tienen un valor añadido al resultado formal ya que cumplen además con los principios de hightech at affordablecost:

  • Reciclaje,
  • Técnicas tradicionales mejoradas con el conocimiento y mejoras actuales.
  • Uso de materiales ecológicos vernáculos.

Estos 3 parámetros deben ser usados con técnicas habituales de autoconstrucción evitando maquinaria pesada, procesos de manufactura contaminante y transportes de larga distancia.

Los posibles usos de SAIC

SAIC se caracteriza por tener un Sistema compositivo abierto. Es decir, sumamente flexible a la hora de albergar espacios de distintos usos con requerimientos de superficie diversos.

En cuanto al programa, SAIC cuenta con 4000m2, entre los que encontramos espacios tales como cuenta con una librería, auditorio interior- exterior, diluyendo los límites bajo una óptica de pensamiento horizontal y democrático. Zonas de trabajo en grupo con espacios compartidos, cafetería, restaurante, aulas, laboratorio de materiales, administración, fuentes exteriores y estanques naturales de reciclaje de aguas con espacios de reunión al exterior. 
Y es que el centro estará activamente ligado a la tierra utilizando las fuentes de energía de agua luz y viento para abastecerlo de los requerimiento higrotérmicos.

Entre los posibles proyectos de explotación de la comunidad SAIC se encuentran:

EJE 1: Formación profesional:

  • La arquitectura sostenible integral es el eje principal del centro con enseñanza reglada de formación profesional que va desde el desarrollo urbanístico, obra nueva y rehabilitación, soluciones constructivas no contaminantes desde un punto de vista eminentemente práctico. Sin embargo, se consideran igualmente los temas ligados a ésta como son la independencia energética, el modelo de desarrollo y de hábitat social y el centro de permacultura ligado al centro.
  • Centro semilla de iniciativas sostenibles: Igualmente importante es el centro como lugar de encuentro de profesionales mediante la promoción de iniciativas de organizaciones dedicadas a los objetivos del desarrollo sostenible con las instituciones públicas y privadas. Un puente entre las empresas, asociaciones, la administración y la financiación. En el campo de la arquitectura por ejemplo se unirían la AECID, Ecoaldeas, arquitectos sin fronteras, revistas como Eco-habitat, UN-Habitat, Instituto Torroja, empresas dedicadas a la eco-construcción, etc. Con el objetivo de promover y hacer realidad los proyectos en un punto de referencia aunando a los actores clave en un mismo espacio actualmente dispersos.
  • SAIC también pretende ser un centro de reconocimiento con premios anuales según distintas categorías como pueden ser: energético, desarrollo social, diseño sostenible, permacultura, buenas prácticas en la obra nueva y rehabilitación, etc.

Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible

EJE 2: GREEN SCHOOL:

  • Uno de los lemas del colegio será: “Sé el cambio que el mundo sostenible necesita”

El centro acogerá el primer “Green School”en España que seguirá el sistema educativo del prestigioso centro con sede en Bali, Indonesia.

El centro de educación Armadillo incluye un colegio de primaria y secundaria, así como campamentos de corta duración. La enseñanza del pensamiento verde se centra en cómo vivir sin hacer daño a la madre tierra. Los niños serán capaces de labrarse un futuro con las herramientas necesarias para ser autosuficientes de manera sostenible.

Economía circular, cero basuras, compost, reciclaje, manufactura de materiales y otros bienes, generación de energía verde, productos alimentarios bio, combustibles no contaminantes, son algunas de las enseñanzas además de las regladas según el ministerio de educación.

Además, se fomentará la importancia de los valores de la familia y la ética generacional teniendo en cuenta la crisis demográfica sin precedentes que sufre España con la menor natalidad mundial.

Como base de la educación sostenible y conservación ambiental, entendemos que la revolución verde debe ser arraigada desde edades tempranas en niños que disfruten el proceso educativo. Los líderes verdes deben tener el poder desde una enseñanza práctica y holística.

Inteligencia emocional, creatividad y educación física son otros de los pilares de la enseñanza. Pilares que incluyen a todos los niños en una estructura horizontal donde el trabajo en equipo se refuerce desde la individualidad.

Centro Internacional de la Arquitectura Sostenible

En la actualidad, nuestro modo de vida es demandante de la tierra y no proveedores a ésta. Desertificamos a ritmo de 10 millones de Ha/año, emitimos 25 Billones de toneladas de CO2/año, y perdemos 4 millones de Ha/año de bosques, y se pierde 5 millones de Ha/año de tierra cultivable debido a la erosión. SAIC debe servir de modelo persé fomentando justamente lo contrario. Niños y adultos deben estar motivados por el entorno en el cual se forman.

El planteamiento propuesto para cada uno de los retos se abordará de la siguiente manera (según los colegios Acho):

  • Comité
  • Auditoría :Desperdicio energético, basura no clasificada, falta de biodiversidad.
  • Informar&Involucrar
  • Eco – código :Crecer>Reciclar>Reducir en economía circular

La energía en el Centro Internacional de Arquitectura Sostenible

Energéticamente, el lema en SAIC es: ¨No demandes más energía de la que puedas crear. Nada a expensas de la madre tierra¨. Porque la mejor energía es la que nunca se consume. 

SAIC tendrá un concepto grid off. La autosuficiencia energética será uno de los pilares de todo el desarrollo partiendo del principio del ¨off thegrid¨ de las redes tradicionales de electricidad, saneamiento y agua potable.

Al no ser un devorador energético, la demanda energética será aportada en su totalidad por fuentes renovables tales como paneles solares, molinos de viento, baños secos y compost (evitando la energía y agua necesarias de plantas de depuradoras) o energía calorífica por geotermia, creación de gas por medio de fosas sépticas tanto húmedas como secas, haciendo posible que el peso repercutido de las instalaciones en el proyecto no supongan un coste tras el periodo de retorno estimado en 7 años de la inversión inicial.

Un centro, en definitiva, donde la arquitectura se redefine y conduce al consumo responsable.

La superficie necesaria para la producción energética y procesado de deshechos será de alrededorde 1000 m2 la cual tendrá poco impacto visual ya que estará integrada al paisajismo.

Redefinamos pues los siguientes términos:

  • Consumidor de recursos por eficiencia y reciclaje en los recursos.
  • Endeudamiento de por vida por autosuficiencia de por vida
  • Energético dependiente por autoproducción energética.
  • Emisor de dióxido de carbono por balance energético 0.

De la utopía a la realidad. En busca de la inversión perdida.

Para este modelo de negocio participativo, te invitamos a formar parte de este sueño excitante y ser miembros fundadores de esta forma de entender la vida. ¿Te gustaría unirte a nosotros?

Si te interesa participar en la creación del proyecto Armadillo ten en cuenta que participarás en el primer centro de enseñanza sobre soluciones arquitectónicas y energéticas para un mundo construido mejor. Y en la construcción del primer Green School en España. Todo en una misma localización.

Un proyecto en donde los cursos se llevarán a cabo por profesionales en las distintas ramas de la arquitectura bioclimática. Y de los profesores punteros en la “enseñanza verde” de primaria y secundaria respectivamente.

De la misma manera, el proyecto es de gran interés para aquellas personas físicas o jurídicas interesadas en desarrollar sus proyectos ya que el Centro de Interpretación de Arquitectura Sostenible apoyará aquéllas misiones que cumplan las premisas. En términos de bioconstrucción, acompañará a desarrollar colaboraciones con instituciones y organizaciones reconocidas.

Las principales acciones a nivel profesional se centrarán en:

  • SAIC como centro de postgrado, formación profesional y grado master en bioconstrucción y habitabilidad básica.
  • SAIC como centro de diseño arquitectónico sostenible
  • SAIC como centro de productos y materiales de construcción ecológicos
  • SAIC como centro de promoción y ejecución de proyectos sostenibles
  • SAIC como centro de premios por iniciativas y proyectos sostenibles

Como inversor participarás en un lugar donde aprenderás sobre sostenibilidad y soluciones asequibles, sabiendo como ejecutar con tus propias manos en la autoconstrucción o el testado de materiales. Y para ello, se contará con alianzas con universidades, laboratorios, empresas de control de calidad, etc. Un polo en definitiva, donde se hagan realidad colaboraciones y uniones temporales de empresa en el lanzamiento de nuevos proyectos.

Únete a nosotros en una experiencia única en contacto con la naturaleza donde se desmantelen las fronteras físicas y mentales. Empresarios de un futuro más brillante donde el respeto por la ecología prevalezca sobre factores económicos.

Como dice el Viejo dicho Indo americano: “No heredamos de nuestros ancestros la tierra, sino que la tomamos prestada para dejársela a nuestros descendientes”.

 

 

 

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Fibra Óptica Para Una Energía Renovable mas Segura

Fibra óptica

Resulta que los cables de fibra óptica pueden ser sensores científicos increíblemente útiles. Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) los han estudiado para su uso en el secuestro de carbono, el mapeo de aguas subterráneas, la detección de terremotos y el monitoreo del deshielo del permafrost ártico.

Ahora se les han otorgado nuevas subvenciones para desarrollar fibra óptica para dos usos novedosos: monitoreo de operaciones eólicas en alta mar y almacenamiento subterráneo de gas natural.

“Un cable de fibra tiene un núcleo de vidrio que le permite enviar una señal óptica a la velocidad de la luz; cuando haya vibraciones, tensiones o tensiones o cambios en la temperatura del material que se está monitoreando, esa información será transportada en la señal de luz que se dispersa “, dijo el científico de Berkeley Lab, Yuxin Wu, quien lidera ambos proyectos.

La Comisión de Energía de California otorgó a Berkeley Lab $ 2 millones para el proyecto eólico marino y $ 1.5 millones para el proyecto de gas natural. Ambos proyectos están en colaboración con UC Berkeley, y para el proyecto de gas natural, Berkeley Lab también colaborará con PG&E, Schlumberger y C-FER Technologies (una compañía canadiense), para llevar a cabo las pruebas.

Desde fallas en la caja de cambios hasta movimientos de ballenas jorobadas

Europa está a la vanguardia del desarrollo eólico marino. Otras partes del mundo solo se encuentran en las primeras etapas de comercialización, pero está creciendo rápidamente, incluso en los EE. UU., Donde el Departamento de Energía (DOE) ha estado apoyando el desarrollo de la tecnología. Los recursos eólicos marinos en los EE. UU. Son abundantes y tienen el potencial de proporcionar casi el doble de la cantidad total de electricidad generada actualmente en los EE. UU., Según un informe del DOE de 2016.

Una de las ventajas de la energía eólica marina para los EE. UU. Es que el recurso está cerca de densas poblaciones costeras. Por lo tanto, la transmisión de energía es un desafío menor en comparación con otras fuentes de energía renovables, como los parques eólicos y solares en tierra, que generalmente se encuentran más lejos de los centros de población debido a la disponibilidad y el costo de los bienes inmuebles.

Frente a la costa de California, el suelo oceánico cae abruptamente, lo que hace que las turbinas eólicas flotantes, que están atadas al fondo del océano por cadenas de amarre, a diferencia de las turbinas eólicas offshore convencionales de “fondo fijo”, son la única opción viable. Pero esta tecnología enfrenta varios obstáculos, incluyendo cómo hacer el mantenimiento y las operaciones en instalaciones remotas en el océano económicamente y cómo monitorear si los peligros como terremotos o condiciones climáticas extremas interrumpen las operaciones.

Aquí es donde entran los cables de fibra óptica.

“Uno de los componentes más caros de una turbina eólica es la caja de cambios; también tienden a ser la parte más vulnerable a fallas”, dijo Wu, quien también es jefe del Departamento de Geofísica de Berkeley Lab. “A menudo, antes de que fallen, producen vibraciones anormales o calor excesivo debido a una fricción aumentada o irregular. Tenemos la intención de utilizar cables de fibra óptica para controlar la señal vibratoria, de tensión y de temperatura de la caja de engranajes, a fin de determinar dónde están ocurriendo los problemas”.

Envolver los cables de fibra óptica alrededor de toda la caja de cambios puede proporcionar un mapa 3D de cambios con resolución a escala milimétrica. “Podría ayudar a identificar problemas con la caja de cambios en una etapa temprana, lo que desencadenaría un manejo de emergencia, antes de una falla catastrófica que causa la pérdida de toda la turbina”, dijo Wu.

Además, Wu dijo que el proyecto tiene la intención de explorar cómo los cables de fibra óptica se pueden usar para detectar la actividad de los mamíferos marinos. La sensibilidad de la señal de fibra podría permitir la diferenciación entre, digamos, olas rompientes y una manada de ballenas nadando.

“El desarrollo ambientalmente sostenible de la energía eólica marina es crítico”, dijo. “Con un gran parque eólico en alta mar, habría muchas de estas líneas de amarre que aseguran las estructuras de la turbina al fondo del océano. Si una ballena jorobada nada, ¿cuáles son los impactos de estas líneas de amarre en sus actividades? ¿Generarán las ballenas vibraciones únicas? ¿Qué señales pueden ser captadas por los sensores de fibra óptica? Si podemos rastrear las señales de una ballena nadando, nos permitirá evaluar si la turbina eólica marina impacta a los mamíferos marinos y de qué manera.

Wu agregó que está buscando aprender más sobre las ballenas y otros mamíferos marinos de los biólogos marinos y también está buscando un socio para colaborar para probar los sensores en el océano.

Hacer reservorios de gas subterráneos más seguros

Del mismo modo, Wu y sus socios de investigación esperan utilizar cables de fibra óptica para monitorear los pozos de los depósitos subterráneos de almacenamiento de gas natural. El pozo se utiliza para inyectar y extraer gas de grandes depósitos subterráneos de almacenamiento. Como cualquier tubería, estas perforaciones se degradan y corroen con el tiempo. Se concluyó que la fuga masiva de gas en Aliso Canyon en 2016, en la que miles de familias tuvieron que evacuar sus hogares, fue causada por daños por corrosión del pozo.

Por lo tanto, la integridad del pozo es de suma importancia para el almacenamiento seguro de gas natural en el subsuelo. Actualmente se monitorea principalmente utilizando herramientas que son intrusivas, caras e incapaces de proporcionar datos frecuentes en tiempo real. “Es difícil predecir la trayectoria de degradación del pozo con los escasos datos generados por los métodos tradicionales. Tener conjuntos de datos de mayor frecuencia que cubran todo el pozo es clave para proporcionar una alerta temprana de posibles fallas”, dijo Wu.

En el nuevo proyecto financiado por CEC, Berkeley Lab trabajará con UC Berkeley, PG&E, Schlumberger y C-FER para probar un nuevo conjunto de tecnologías para monitoreo autónomo en tiempo real utilizando dos métodos, uno basado en tensión distribuida, vibración y detección de temperatura en cables de fibra óptica y otros utilizando reflectometría de onda electromagnética.

EM-TDR (o reflectometría de dominio de tiempo electromagnético) es similar a la tecnología de fibra óptica, excepto que utiliza ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda en lugar de luz visible (también una onda electromagnética pero a una longitud de onda muy corta) como señales. “EM-TDR envía ondas electromagnéticas a un material conductivo electrónicamente, y cuando hay un cambio debido a daños, como la corrosión, recibes una señal EM que puede ayudarte a identificar la corrosión u otras degradaciones”, dijo Wu.

Y debido a que el pozo está hecho de acero, que es eléctricamente conductor, no será necesario instalar ningún equipo de fondo de pozo. Por lo tanto, EM-TDR es muy fácil de implementar y puede usarse en muchas circunstancias que impiden el uso de otros tipos de sensores. Por otro lado, EM-TDR sigue siendo una tecnología de etapa temprana; Este nuevo proyecto permitirá más pruebas y desarrollo.

Tanto para los proyectos eólicos marinos como para el gas natural, el desafío científico, dijo Wu, es optimizar el diseño y la sensibilidad de la tecnología y desarrollar tecnologías informáticas de vanguardia en tiempo real. “Además de utilizar sistemas comerciales, nuestro equipo está desarrollando nuevos interrogadores de fibra que nos permitirán no solo obtener los datos en bruto originales, sino también jugar con la física para diseñar mejor un sistema que pueda darnos la señal más sensible que queremos, “Además, desarrollaremos métodos de cómputo de borde basados ​​en aprendizaje automático para convertir los datos sin procesar en inteligencia procesable rápidamente. Esta es la clave para el monitoreo en tiempo real”.

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