CENTRALES GEOTÉRMICAS

FUNCIONAMIENTO

La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo, "Tierra", y thermos, "calor"; literalmente "calor de la Tierra".

IMPACTO AMBIENTAL Y MEDIDAS PARA SOLUCIONARLO

Ventajas
Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.

Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón...

Inconvenientes

En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.

En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero; es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.

Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
Contaminación térmica.

Deterioro del paisaje.

No se puede transportar (como energía primaria).

No está disponible más que en determinados lugares.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

CENTRALES EN ESPAÑA Y EN EL MUNDO

La Comunidad de Madrid convocó en octubre de 2008 la actividad Geoener, para impulsar la aplicación de esa fuente energética, pensando, sobre todo, en el calentamiento de edificaciones. Se establecen líneas de subvención, tanto a la investigación como a la implementación.La geotérmica supone, por su propia esencia, una variación conceptual respecto a otras vías de energías limpias que son más populares hoy en día: no depende del Sol ni de factores exógenos a la Tierra, tiene una amplia disponibilidad y, en determinadas condiciones, proporciona unn flujo térmico permanente y es prácticamente inagotable.El Instituto Geológico y Minero tutela en España la investigación de esta potencialidad energética, contando con un grupo de trabajo de alta cualificación.De sus análisis, se deduce que el potencial geotérmico español es de 600 kilotoneladas equivalentes de petróleo (Ktep) anuales. En el 2010 se pretende llegar a aprovechar unas 150 Ktep, que se utilizarían en calefacción, agua caliente sanitaria y en mejorar el rendimiento en invernaderos. Se están desarrollando también algunos proyectos que implicarían la construcción de centrales geotérmicas, todavía en fase atrasada, al menos a escala industrial.En algunas zonas de Andalucía (Almería), y, desde luego, en las islas Canarias, se han detectado muchas zonas idóneas; el 15% de la demanda eléctrica de las islas -al menos, la de La Palma- podría cubrirse con esta energía. La inversión total no supondría, ál parecer, más de 20 millones de euros. Según el Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER), el Teide libera una energía térmica equivalente a 100 megavatios (MW) diarios.En Asturias, por otra parte, Hunosa está interesada en aprovechar la energía geotérmica utilizando los pozos de varias explotaciones ya abandonadas (por ejemplo, en Fondón, Barredo, Samuño y Candín). También en Cataluña se está acumulando experiencia en este sector, con interesantes iniciativas y ensayos.En la Unión Europea, los sistemas de aprovechamiento de la geotermia están más desarrollados en Alemania -dentro de un desarrollo general aún incipiente-, habiéndose analizado cuatro opciones, en si mismas, no excluyentes: uso térmico del agua subterránea utilizando pozos de acumulación; colectores o bombas de calor geotérmicos -de un tipo también utilizado en España-; sondas geotérmicas de evaporación directa (con CO2) y pilotes energéticos.Como curiosidad, la primera central geotérmica fue instalada en Lardarello (Italia), en 1913. Estados Unidos tiene instaladas centrales con potencia superior a 3.000 MW, que representan la tercera parte dl total mundial.No es de todos sabido que la legislación de aplicación en España es la Ley de Minas, al valorarse como un recurso subterráneo, siendo su investigación y aprovechamiento competencia profesional de los ingenieros de minas.

CENTRALES MAREMOTRICES

FUNCIONAMIENTO

es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje i ese movimiento convertirlo en energia electrica la cual mas tarde llega a nuestras casas en forma de energia luminica la mayor parte de las veces.

IMPACTO AMBIENTAL Y TECNOLOGIAS PARA DISMINUIRLO

Ventajas:

Auto renovable.
No contaminante.
Silenciosa.
Bajo costo de materia prima.
No concentra población.
Disponible en cualquier clima y época del año.

Desventajas:

Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.
Localización puntual.
Dependiente de la amplitud de mareas.
Traslado de energía muy costoso.
Efecto negativo sobre la flora y la fauna.
Limitada.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENT DE UNA CENTRAL MAREMOTRIZ

CENTRALES EN ESPAÑA Y EL MUNDO

ESPAÑA: cantabria y país vasco

EUROPA:La Rance River, Francia. Fue la primera central mareomotriz del mundo, construida entre 1960 a 1967 y consiste en una central de 240 MW ubicada en la desembocadura del río La Rance . Posee una diferencia de altura entre mareas de 13,4 m, y contiene 24 turbinas. En 1997 reemplazaron las turbinas existentes por turbinas bidireccionales.Estación de Generación Anápolis Royal, Canadá. Ésta central fue abierta en 1984, y contiene una capacidad instalada de 20 MW ubicada en una entrada de la bahía Fundy, en Nueva Escocia. Kislaya Guba, Rusia. Ésta central fue construida en 1968, y contiene una capacidad instalada de 400 kW.

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

FUNCIONAMIENTO

Una central hidroeléctrica es aquella que utiliza energía hidrahúlica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda.
En general estas centrales aprovechan la energía potencial que posee la masa de agua de un cause natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidraúlica la cual trasmite la energía a un alternador en cual la convierte en enregía electrica.

IMPACTO AMBIENTAL

VENTAJAS INCONVENIENTES
-No requieren combustible, sino -Costos de capital por kilovatio
que usan una forma renovable instalado son muy altos.
de energa. - El emplazamiento puede estar lejos
-Es limpia,no contamina y exigir la construccion de un sistema
-Tiene otros beneficios como de transmision de electricidad, lo que
suministro de agua, proteccion significa un aumento de la inversion y
contra inundaciones,navegacion. en los costos de mantenimiento y
-Costos bajos. perdida de energia.
-Las obras de ingenieria tienen - La construccion es larga.
una duracion considerable - La disponibilidad de energia puede
-Es sencilla, eficiente y segura. fluctuar de estacion en estacion y de
año en año.

Soluciones: Los costos de estas centales son altos.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

El tipo de funcionamiento de una central hidroeléctrica puede variar a lo largo de su vida útil. Las centrales pueden operar en régimen de:
generación de energía de base;
generación de energía en períodos de punta. Estas a su vez se pueden dividir en:
centrales tradicionales;
centrales reversibles o de bombeo.
La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región, o país, tiene una variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos factores, entre los que se destacan:
tipos de industrias existentes en la zona, y turnos que estas realizan en su producción;
tipo de cocina doméstica que se utiliza más frecuentemente;
tipo de calentador de agua que se permite utilizar;
la estación del año;
la hora del día en que se considera la demanda.
La generación de energía eléctrica debe seguir la curva de demanda, así, a medida que aumenta la potencia demandada deberá incrementarse el caudal turbinado, o iniciar la generación con unidades adicionales, en la misma central, e incluso iniciando la generación en centrales reservadas para estos períodos.

CENTRALES EN ESPAÑA Y EN EL MUNDO

Hay centrales en -Asia

-Europa

-América

CENTRAL EÓLICA

FUNCIONAMIENTO

La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generador eléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido como aerogenerador.

La baja densidad energética, de la energía eólica por unidad de superficie, trae como consecuencia la necesidad de proceder a la instalación de un número mayor de máquinas para el aprovechamiento de los recursos disponibles. El ejemplo más típico de una instalación eólica está representada por los "parques eólicos" (varios aerogeneradores implantados en el territorio conectados a una única línea que los conecta a la red eléctrica local o nacional).En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

Aerogenerador es el nombre que recibe la maquina empleada para convertir la fuerza del viento en electricidad. Los aerogeneradores se dividen en dos grupos: los de eje horizontal, los más utilizados y eficientes, y los de eje vertical.
El aerogenerador de eje horizontal, empleado mayoritariamente en el parque eólico español, consta de tres partes básicas:
· El rotor, que incluye el buje y las palas, generalmente tres.
· La góndola, dónde se sitúan el generador eléctrico, los multiplicadores y sistemas hidráulicos de control, orientación y freno.
· La torre, que debe ser tubular, ya que las de celosía no se emplean en la actualidad.
Los aerogeneradores han pasado en tan sólo unos años de una potencia de 25 kW a los 1.500 kW, que es con la que cuentan los que hoy se instalan en nuestros parques, pero ya están a punto de aparecer en España los de la siguiente generación que elevan su potencia hasta los 1.650 kW.
La explotación de la energía eólica se lleva a cabo en la actualidad fundamentalmente para la generación de electricidad que se vende a la red y ello se hace instalando un conjunto de molinos que se denomina parque.
En la actualidad los parques que se están inaugurando tienen normalmente una potencia instalada que oscila entre los 10 y los 50 MW.
Cada parque cuenta además con una central de control de funcionamiento que regula la puesta en marcha de los aerogeneradores, controla la energía generada en cada momento, recibe partes metereológicos, etcétera

IMPACTO AMBIENTAL

Una energía con ventajas :
La energía eólica presenta ventajas frente a otras fuentes energéticas convencionales :
Procede indirectamente del sol , que calienta el aire y ocasiona el viento .
Se renueva de forma continua .
Es inagotable .
Es limpia . No contamina .
Es autóctona y universal . Existe en todo el mundo .
Cada vez es más barata conforme avanza la tecnología .
Permite el desarrollo sin expoliar la naturaleza , respetando el medio ambiente .
Las instalaciones son fácilmente reversibles.No deja huella .

Una energía limpia :
La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos , ni contribuye al efecto invernadero , ni a la lluvia ácida . No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes . Cada Kw.h de electricidad , generada por energía eólica en lugar de carbón,evita la emisión de un Kilogramo de dióxido de carbono-CO2 - a la atmósfera . Cada árbol es capaz de absorber 20 Kg de CO2 ; generar 20 Kilowatios de energía limpia , tiene el mismo efecto , desde el punto de la contaminación atmosférica , que plantar un árbol .

Como su energia es limpia y algunos problemas son incontrolables pues casi no tiene solución.

CENTRALES EN ESPAÑA Y EN EL MUNDO

Los tres países líderes en producción de energía eólica en el mundo (Alemania, EEUU y España) añadieron en 1999 unos 2.600 MW de nueva capacidad y contabilizaron casi el 64% del total de aumentos mundiales del año. A finales de 1999, estos tres países también poseían algo más del 60% de la capacidad energética eólica mundial: Alemania aumentó su producción con 1.200 MW al año; Estados Unidos logró generar 905 MW ese mismo año; y España aumentó su producción con 650 MW de nueva capacidad. Actualmente, la potencia instalada de energía eólica en el mundo es de 15.081 MW, de los que 10.670 MW corresponden a España.

CENTRAL NUCLEAR

FUCIONAMIENTO

Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:
El reactor nuclear que produce la fisión.
El generador de vapor de agua.
La turbina que produce la electricidad con la energía del vapor.
El condensador que enfría el vapor convirtiéndolo nuevamente en líquido.
El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisión o fusión de los átomos de los minerales radioactivos, tales como el uranio y plutonio, liberando una gran cantidad de energía calorífica.
Allí está el generador de vapor que debido al calor producido por la reacción nuclear hace hervir el agua, liberando dicho calor mediante vapor a presión a través de un circuito de tuberías que es trasladado a las turbinas, por lo que se produce el movimiento de dichas turbinas que a la vez éstas hacen girar a los generadores, produciéndose la corriente eléctrica que pasa a un transformador y de ahí al tendido eléctrico.
Dicho vapor termina en el condensador, donde recibe agua fría de las torres de refrigeración, una vez enfriado se convierte en agua líquida y vuelve al reactor nuclear para empezar el proceso de nuevo.
Las centrales nucleares siempre están cercanas a un suministro de agua fría para las torres de refrigeración del que se abastecen como puede ser un río o lago.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

IMAPCTO AMBIENTAL QUE PRODUCE Y SOLUCIONES

Ventajas La energía nuclear, genera un tercio de la energía eléctrica que se produce en la unión europea, evitando así, la emisión de 700 millones de toneladas de co2 por año a la atmósfera. Por otra parte, también se evitan otras emisiones de elementos contaminantes que se generan en el uso de combustibles fósiles.Además, se reducen el consumo de las reservas de combustibles fósiles, generando con muy poca cantidad de combustible muchísima mayor energía, evitando así gastos en transportes, residuos, etc.Inconvenientes: las centrales nucleares generan residuos de difícil eliminación. El peligro de radiactividad exige la adopción de medidas de seguridad y control que resultan muy costosas.Riesgo de las centrales nucleares:
El riesgo de las centrales nucleares se debe a la presencia y posible escape de las radiaciones y de los productos radiactivos producidos en el núcleo del reactor. Por este motivo, la seguridad nuclear se basa en diseñar, construir y operar las centrales nucleares para obtener de forma segura la producción de energía eléctrica, sin que ello suponga un riesgo superior al tolerable para la población y para los trabajadores de la central.
Se observa que el número de fallecidos por cualquier actividad relacionada con centrales eléctricas es menor que por cualquier otra actividad humana. Si nos centramos en el empleo de centrales nucleares y analizamos su riesgo, tenemos que referirnos al informe Rasmussen en donde se compara la frecuencia de daños materiales originados por fenómenos naturales y a sucesos de actividades humanas, con los ocasionados por el funcionamiento de 100 centrales nucleares. Los riesgos nucleares son siempre extraordinariamente bajos, por la aplicación del concepto de seguridad a ultranza.

CENTRALES EN ESPAÑA Y EN EL MUNDO

Centrales en AsiaLa: Central Nuclear de Kashiwazaki-Kariwa

Centrales en América

Centrales en europa

CENTRAL FOTOVOLTAICA

FUNCIONAMIENTO;

Las centrales fotovoltaicas producen electricidad sin necesidad de turbinas ni generadores, utilizando la propiedad que tienen ciertos materiales de generar una corriente de electrones cuando incide sobre ellos una corriente de fotones. La clave del funcionamiento de las células fotovoltaicas está en la disposición en forma de sandwich de materiales dopados de diferente forma, de manera que unos tengan exceso de electrones y otros, por el contrario, "huecos" con déficit de electrones. Los fotones de la luz solar portan una energía que arranca los electrones sobrantes de una capa y los hace moverse en dirección a los "huecos" de la otra capa. El resultado es la creación de flujo de electrones excitados, y por lo tanto, un voltaje eléctrico. Este voltaje conseguido es muy pequeño: por ejemplo, una iluminación con una potencia de 1 kW por metro cuadrado genera apenas un voltaje de 0,5 voltios.

VENTAJAS Y INCONVENIENTES:

centrales solares fotovoltaicas
ventajas inconvenientes
-Son silenciosas, numerosas, limpios y -Los paneles solares son muy caros.
respetuosos con el medioambiente. -Tiene unas limitaciones, hay que moderar el
-Se requiere muy poco tiempo para su constucción. uso de aparatos que consumen mucho.
-Su uso ofrece un suministro de energia continuo
y fiable

ESQUEMA DE UNA CENTRAL FOTOVOLTAICA:
Se encuentre a la derecha.

CENTRALES EN ESPAÑA:

En España, la central fotovoltaica de Toledo tiene una potencia de 1 MW: 1000 veces menos que una gran central térmica, pero es una muestra de cómo está avanzando el uso de la energía fotovoltaica comercial.

CENTRALES EN EL MUNDO:

Pues hay en EUROPA

ASIA

AMERICA

CENTRAL DE BIOMASA

Funcionamiento:

La biomasa es el conjunto de recursos forestales, plantas terrestres y acuáticas, y de residuos y subproductos agrícolas, ganaderos, urbanos e industriales.

Esta fuente energética puede ser aprovechada mediante su combustión directa a través de su transformación en biogás, bioalcohol, etc.

Los métodos de conversión de la biomasa en combustible pueden agruparse en dos tipos: conversión bioquímica y conversión termoquímica. De la primera, se puede obtener el etanol y metano mediante la fermentación alcohólica y digestión anaerobia. De la segunda, se puede obtener gas pobre, carbón y jugos piroleñosos mediante gasificación y pirolisis.

. Ventajas e inconvenientes medioambientales:

8.1. - Ventajas

1. Es renovable.

2. Es la única fuente de energía que aporta un balance de CO2 favorable, de manera que la materia orgánica es capaz de retener durante su crecimiento más CO2 del que se libera en su combustión.

3. No depende de ninguna fuerza (como en la eólica).

4. Los combustibles que se generan a partir de la biomasa tienen una gran variedad de usos (probablemente sean los únicos combustibles primarios que puedan sustituir a la gasolina para el transporte).

5. La construcción de una central y su mantenimiento generan puestos de trabajo.

6. Es una forma de crear infraestructura rural, abre nuevas oportunidades.

7. Tiene un gran potencial para rehabilitar tierras degradadas.

8. Se evita la contaminación del medio aprovechando los residuos orgánicos para la obtención de energía.

9. Ausencia de emisión de azufres e hidrocarburos altamente contaminantes (lluvia ácida).

10. Obtención de productos biodegradables.

8.2.a. - Inconvenientes

1. Sólo es capaz de aprovechar residuos orgánicos.

2. La construcción de una central provoca alteraciones en el medio natural.

3. Para conseguir un buen aporte energético se necesita gran cantidad de biomasa y por lo tanto ocupar grandes extensiones de tierra en el caso del cultivo energético.

4. Menor coste de producción de la energía proveniente de los combustibles fósiles.

5. Menor rendimiento de los combustibles derivados de la biomasa respecto de los combustibles fósiles

8.2.b. - MÁS INCONVENIENTES:

El potencial energético de la biomasa existente en el planeta podría bastar para cubrir la totalidad de las necesidades energéticas mundiales. No obstante, una serie de circunstancias limitan notablemente su aprovechamiento. Por ejemplo:

- Alrededor del 40% de la biomasa es acuática. Se produce fundamentalmente en los océanos y es de muy difícil recuperación.

- De la biomasa terrestre, una gran parte está muy dispersa y es imposible utilizarla de forma eficaz.

- El aprovechamiento directo y a gran escala de los recursos forestales para fines energéticos podría conducir a un agotamiento de dichos recursos y dar lugar a efectos medioambientales negativos.

- Aprovechar la parte utilizable de la biomasa existente exige aportar una notable cantidad de energía para su recolección, transporte y transformación en combustible útil, lo cual reduce considerablemente la energía neta resultante.

Por el momento, la mayor parte de la biomasa que se utiliza para fines energéticos es explotada a través de medios tradicionales, poco eficaces y productivos, y que permiten únicamente el aprovechamiento de una pequeña parte de su potencial energético.

9. Uso en España:

La biomasa es la energía renovable que más contribuye al abastecimiento energético español. En 1994, se consumieron 3,8 millones de toneladas equivalentes de petróleo de la biomasa, lo que supone más de 91% de la contribución total de las energías renovables. La mayor parte de la biomasa consumida -alrededor del 56% del total- lo fue en el sector doméstico. De la cifra de consumo total de biomasa antes citada, unas 62.700 toneladas equivalentes de petróleo lo fueron de forma de residuos sólidos urbanos (RSU.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO:

¿Cómo es una central de biomasa?

Una central de biomasa se ocupa de obtener energía eléctrica mediante los diferentes procesos de transformación de la materia orgánica.

Básicamente el funcionamiento de una central es el siguiente:

1. La biomasa recogida se prepara para transformarla en combustible líquido.

2. Este combustible se quema y se calienta agua.

3. Se produce vapor a alta presión que mueve la turbina y esta a su vez mueve el generador que producirá energía eléctrica.

4. La energía eléctrica producida es transportada por el tendido eléctrica.

5. El calor producido por el vapor se transmite en forma de agua caliente.

Centrales o proyectos en España:

Proyectos españoles sobre biomasa:

La biomasa, en su forma residual, es la fuente renovable cuantitativamente más importante en España (casi el 52% del consumo de energías renovables). La diversidad de recursos, sus múltiples aplicaciones, la dispersión geográfica de su utilización y el hecho de que, en general, su distribución no pasa por las redes comerciales tradicionales, ha dificultado enormemente la cuantificación de su aporte al abastecimiento energético.

Por otra parte, el interés en el consumo en los diferentes sectores industriales se encuentra directamente relacionado con el precio del combustible al que sustituye.

En cuanto a los residuos sólidos urbanos, su aprovechamiento energético se basa en modernas plantas incineradoras, cuya utilización no ha de tener una repercusión negativa respecto al aumento del reciclado y a las políticas tendentes a disminuir la cantidad de residuos, ya que son complementarias cuando se diseña una estrategia de tratamiento integral de los residuos.

Respecto al aprovechamiento de los cultivos energéticos, los proyectos existentes no pasan de ser meros estudios piloto de algunas especies autóctonas, por lo que no cabe esperar avances significativos en este campo durante los próximos años.

Centrales en el mundo:

En alemania-La mas grande en el mundo

En China-

Y en América-