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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.

Compartimos contigo nuestro episodio de podcast sobre el articulo

 

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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