energÍas alternativas

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ENERGÍAS ALTERNATIVAS CONTRIBUYEN CON UN PORCENTAJE BAJO AL TOTAL DE UTILIZACIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA CARÁCTER RENOVABLE PROCEDEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE DEL SOL NO CONTAMINANTES SU PRODUCCIÓN DEPENDE DE LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS O DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA

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ENERGÍAS ALTERNATIVAS. CONTRIBUYEN CON UN PORCENTAJE BAJO AL TOTAL DE UTILIZACIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA CARÁCTER RENOVABLE PROCEDEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE DEL SOL NO CONTAMINANTES SU PRODUCCIÓN DEPENDE DE LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS O DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍAS ALTERNATIVAS

• CONTRIBUYEN CON UN PORCENTAJE BAJO AL TOTAL DE UTILIZACIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA

• CARÁCTER RENOVABLE

• PROCEDEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE DEL SOL

• NO CONTAMINANTES

• SU PRODUCCIÓN DEPENDE DE LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS O DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA

Page 2: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

FUENTES DE ENERGÍA ALTERNATIVAS

• SOLAR - Solar térmica

- Solar fotovoltaica

• EÓLICA

• GEOTÉRMICA - De alta temperatura

. De baja temperatura

• BIOMASA Y R.S.U.

• DEL MAR - De las mareas (meremotriz)

- De las olas

- Aprovechamiento de las diferencias térmicas oceánicas

Page 3: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA SOLAREnergía que llega a la tierra en forma de radiación electromagnética

procedente de las reacciones de fusión que tienen lugar en el Sol.

- Radiación en las capas altas de la atmósfera: 1,35 KW/m2

FILTRADO DE LA ATMÓSFERA

- Radiación media en la superficie de la tierra: 0,9 kW/m2

Aunque esta energía llega continuamente, la incidencia en una zona

determinada depende de:- La latitud.- La estación del año- La hora del día- Situación atmosférica: existencia de nubes, agentes

contaminantes, etc

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Page 5: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR

Conversión térmica Conversión fotovoltaica

Page 6: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CONVERSIÓN TÉRMICADe baja temperatura

Se lleva a cabo mediante colectores planos basadosen el efecto invernadero

Tª hasta 80 ºC

Aplicaciones:• Calefacción de viviendas• Agua caliente• Climatización de piscinas• Invernaderos• Desalinización

Page 7: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CONVERSIÓN TÉRMICA

De media temperaturaMediante colectores de concentración que reflejan

la luz solar concentrándola en un punto (disco

parabólico) o en una línea (cilindro parabólico)

Tª hasta 300 ºC

Aplicaciones:• Producción de vapor

Page 8: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

OBTENCIÓN DE AGUA CALIENTE

Page 9: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CONVERSIÓN TÉRMICA

De alta temperatura1.-Hornos solares: un gran espejo parabólico concentra

en su foco los rayos reflejados desde un cierto número

de espejos parabólicos (heliostatos) convenientemente

dispuestos

Tª hasta 6.000 ºC

Aplicaciones:• Ensayo de materiales

- Resistencia al calor

- Tª de fusión

Page 10: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CONVERSIÓN TÉRMICADe alta temperatura

2.-Centrales solares (heliotérmicas): transforman la energía solar en calor (vapor) y este en electricidad al mover una turbina

Tipos:Central de colectores distribuidos: un fluido caloportadoratraviesa sucesivamente varios colectores de concentraciónaumentando su temperaturaCentral de torre: (colector central): un grupo de espejos(heliostatos) reflejan la radiación solar en un único receptorcentral situado en una torre.

Aplicaciones:• Producción de energía eléctrica

Page 11: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CENTRAL DE COLECTORES DISTRIBUIDOS

Page 12: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CENTRAL DE TORRE

Page 13: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO PASIVO DE LA ENERGÍA SOLAR

Aprovechamiento de la energía solar sin que intervenga

ningún dispositivo.• En un recinto debidamente orientado se puede crea efecto

invernadero mediante un cristal, plástico etc• El recinto se calienta pudiéndose acumular este calor en algún

depósito, por ejemplo agua,• También se puede utilizar para refrigerar

Aplicaciones:

- Climatización de viviendas.

- Invernaderos.

- Desalación y depuración de agua

Page 14: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

REFRIGERACIÓN Y CALEFACCIÓN DE UNA VIVIENDA MEDIANTE ENERGÍA SOLAR PASIVA

Page 15: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CONVERSIÓN FOTOVOLTAICALa energía radiante se transforma directamenteen energía eléctrica (corriente continua) en lascélulas solares o fotovoltaicas

Células:• Células de material semiconductor• Varias células constituyen un panel• Varios paneles constituyen un bastidor• Cada célula proporciona de 0,5 a 0,6 V, por lo que se

combinan varias en serie, paralelo o mixto.• Rendimiento muy bajo (no más del 25%)• Producen corriente continua acumulable en baterías

Page 16: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA

APLICACIONES:• Pequeñas instalaciones en viviendas• Dispositivos remotos: satélites, teléfonos de

carretera, farolas, etc• Centrales solares

fotovoltáicas.

Page 17: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

PROYECTO FUTURISTA

Un proyecto futurista propuesto para producir energía a gran escala propone situar módulossolares en órbita alrededor de la Tierra. En ellosla energía concentrada de la luz solar se convertiría en microondas que se emitiríanhacia antenas terrestres para su conversión enenergía eléctrica. Para producir tanta potenciacomo cinco plantas grandes de energía nuclear (de mil millones de vatios cada una), tendríanque ser ensamblados en órbita varios kilómetroscuadrados de colectores, con un peso de másde 4000 t; se necesitaría una antena en tierrade 8 Km de diámetro. Se podrían construirsistemas más pequeños para islas remotas,pero la economía de escala supone ventajas para un único sistema de gran capacidad.

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VENTAJAS E INCONVENIENTES

VENTAJAS• Gratuita• Inagotable• No contaminante

INCONVENIENTES• Ocupa una gran superficie de terreno• Poca producción y carácter irregular.• Limitada a zonas y países con elevado número de horas de sol• Costes de instalación altos.• Bajo rendimiento• Impacto medioambiental (contaminación paisajística)

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ENERGÍA SOLAR EN ESPAÑA

Características• Buenas posibilidades debido al gran número de horas de sol• Producción en 2003 inferior al 0,1% de la energía total.• Proliferación de “huertos solares” (30 KW)• Poco desarrollada.• Instalaciones pequeñas.• Muchos proyectos tanto

de centrales térmicas como

fotovoltáicas.

Page 20: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ALGUNAS CENTRALES RELEVANTES

PLATAFORMA SOLAR DE ALMERÍA (Tabernas)

• Dos centrales de torre de 1,2 MW• Una central de colectores distribuidos de 0,5 MW

CENTRAL FOTOVOLTÁICA TOLEDO PV (Puebla de Montalbán)

• Unos 8.000 paneles solares en 8.000 m2

• Potencia de 1 MW

CENTRAL FOTOVOLTÁICA DE SAN AGUSTÍN DE GUADALIX (Madrid)

• Superficie: 955 m2

• Potencia: 0,1 MW

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CENTRAL DE TORRE

CENTRAL DE COLECTORES DISTRIBUIDOS

Page 22: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA EÓLICA• Energía del viento, es decir, energía cinética de

masas de aire que se mueven desde las zonas de altas hacia las de bajas presiones, provocadas por calentamientos desiguales en la atmósfera. Procede indirectamente del sol.

• Del total de la energía del viento, solamente una pequeña parte se disipa en la capa de la atmósfera situada hasta una altura de 1Km.

• La energía eólica disponible y aprovechable a nivel del suelo se estima en varias veces el consumo actual mundial de energía.

Page 23: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA EÓLICA

PASADO• Navegación a vela.• Extracción de agua• Movimiento de máquinas.• Molido de grano

ACTUAL• Bombeo de agua.• Producción de electricidad

mediante aerogeneradores

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MÁQUINAS EÓLICAS

Dispositivos que aprovechan la energía del viento

transformándola en energía mecánica o eléctrica.

CONDICIONANTES PARA SU EMPLAZAMIENTO.

• La velocidad media del viento (ya que la potencia es proporcional al cubo de la velocidad

• La continuidad (que sople el viento con cierta regularidad).

• La estabilidad (lugares altos libres de turbulencias)

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MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTAL

LENTAS. MOLINOS DE VIENTO CLÁSICOS (En desuso)

MOLINO AMERICANO.• 0,5 A 50 Kw• 12 a 24 aspas• Arranque con vientos de 2 a 3 m/s• Plena potencia vientos de 5 m/s

Aplicaciones

Sacar agua de pozos

Electricidad a granjas y viviendas aisladas

Page 26: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTAL

RÁPIDAS. AEROGENERADOR O TURBINA EÓLICA• Potencias: 100 a 2.000 Kw• Nº de palas: 1 a 4• Arranque con vientos de 9 m/s• Plena potencia vientos de 15 m/s• Rendimiento: 10 a 50%• El rendimiento disminuye cuanto mayor es el número de

palas debido a las turbulencias.• A menor número de palas menor par de arranque y es

necesaria una mayor superficie por pala y una mayor velocidad de giro para obtener la misma potencia.

• La aeroturbina de tres palas es la que se está imponiendo.

Page 27: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTALELEMENTOS COMPONENTES DEL AEROGENERADOR.El rotor: 2 a 4 palas de perfil aerodinámico de fibra de vidrio

o de carbono de hasta 40m de longitud. Hace girar el eje del alternador.

Góndola: contiene el alternador y los dispositivos automáticos que regulan el ángulo de inclinación de las palas y la orientación del rotor respecto al viento.

Torre: suele ser un tubo de 2 a 4m de diámetro y hasta 80 m de altura. Dispone de toma de tierra y carga de frenado (volante de inercia). Soporta la góndola y el rotor.

APLICACIONES.Producción de electricidad en corriente alterna. Variasaeroturbinas forman un parque eólico

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MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTAL

UNA PALA DOS PALAS TRES PALAS

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MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE VERTICAL

CARACTERÍSTICAS

• Potencias bajas.• Están menos desarrolladas y se usan poco.• No tienen par de arranque, por lo que necesitan

algún mecanismo que las ponga en marcha.• No necesitan dispositivos de orientación, ya que

por simetría siempre están orientadas al viento, es decir, aprovechan todos los vientos (máquinas panémonas)

• Ofrecen menos problemas de resistencia y vibraciones estructurales (son más estables).

Page 30: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE VERTICAL

AEROTURBINA DARRIEUS AEROTURBINA SAVONIUS

Page 31: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

VENTAJAS E INCONVENIENTES

VENTAJAS• Gratuita• Inagotable• No contaminante

INCONVENIENTES• Al ser el aire un fluido de poca densidad las máquinas deber

ser muy grandes y caras.• Producción irregular, dependiente del viento y su velocidad

que puede variar bastante..• Limitada a zonas o emplazamientos con determinadas

características de viento y libres de turbulencias.• Impacto medioambiental: contaminación paisajística, ruido y

efectos sobre el vuelo de las aves.• Las aspas de los aerogeneradores pueden ser dañadas por el

viento ya que este transporta partículas abrasivas.

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ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA

• España es uno de los primeros productores eólicos del mundo habiendo pasado de menos de 2.000 MW instalados hacia el año 2.000 a más de 10.000 MW de potencia en la actualidad, superando a la nuclear.

• España es también potencia mundial en tecnología de aerogeneradores, construyéndose máquinas de hasta 2 MW de potencia.

• Se construyen continuamente nuevos parques eólicos de 30 a 50 MW. (también en el mar)

• La participación en la producción de electricidad de esta fuente renovable comienza a tener gran relevancia

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ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA

Page 34: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA EÓLICA EN LA UE

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PARTICIPACIÓN POR FUENTES EN LA PRODUCCIÓN ELÉCTRICA DE ESPAÑA

Page 36: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

POTENCIA INSTALADA 2004

Page 37: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

OBJETIVO POR REGIONES

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ENERGÍA EÓLICA EN CASTILLA-LA MANCHA

• Castilla-La Mancha es una potencia autonómica dentro de España, siendo una de las primeras regiones por producción y por potencia instaladas (en torno a 2.000 MW).

• La eólica contribuye con más de un 10% a la producción y consumo de energía primaria total en la región y con un 20% en la producción de electricidad.

• Se construyen continuamente nuevos parques eólicos de 30 a 50 MW, ya que existen en la región muchos emplazamientos con vientos fuertes y constantes.

• En el año 2006, la producción aumento en más de un 25% con respecto al año

Page 39: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA EÓLICA EN CASTILLA-LA MANCHA

La eólica es la fuente renovable más importante de Castilla-La Mancha

Page 40: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA GEOTÉRMICA

Aprovechamiento del calor almacenado en el interior de La Tierra como consecuencia de:

•Aumento de la temperatura ligado a un aumento de profundidad.•Fenómenos de vulcanismo, movimientos sísmicos o formaciones geológicas.•Radiactividad natural

El calor puede:•Transmitirse por conducción a la superficie y disiparse en la atmósfera.•Quedar retenido debido a la mala conductividad térmica de determinadas rocas del subsuelo.•Calentar el agua que se infiltra y que puede acumularse en depósitos impermeables o bien brotar a la superficie en forma de: - Aguas termales (manantiales) - Surtidores de agua, vapor de agua y gases (geiseres, fumarolas)

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DISTRIBUCIÓN DE TEMPERATURAS EN EL INTERIOR DE LA TIERRA

Page 42: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA GEOTÉRMICA

MANIFESTACIONES• Salida de agua caliente (fuentes termales)• Salida de agua caliente, vapor de agua y gases (geiseres, fumarolas)• Depósitos de agua caliente en el interior de la corteza terrestre.• Rocas calientes (sin acuífero) en el interior de la corteza terrestre

EMPLAZAMIENTOS • Normales: aumentos de temperatura de 3 ºC cada 100m de

profundidad. (geotermia de baja temperatura)• Especiales: aumentos de temperatura de 15 a 20ºC por cada 100m.

(geotermia de alta temperatura) Son emplazamientos geológicamente inestables, con actividad sísmica, volcanes, formación de cordilleras, etc

Page 43: ENERGÍAS ALTERNATIVAS
Page 44: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

GEOTERMIAAprovechamiento de la energía geotérmica.

TIPOS

GEOTERMIA DE BAJA TEMPERATURA.• Tª < 150 ºC• Aplicaciones: agua caliente, calefacción, bombas de

calor, balnearios ….

GEOTERMIA DE ALTA TEMPERATURA.• Tª > 150 ºC• Aplicaciones: producción de electricidad.

Page 45: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

1.- Aprovechamiento de agua líquida o vapor de agua que fluye a la superficie

2.- Extracción de agua caliente atrapada por rocas impermeables perforando un pozo

3.- Si no hay acuífero, fragmentación de las rocas calientes, inyección de agua fría por un pozo y extracción de agua caliente por el otro.

Page 46: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

TIPOS DE YACIMIENTOS

Page 47: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

TIPOS DE YACIMIENTOSYacimiento de alta temperatura con acuífero

•Zona geológicamente inestable•Flujo calorífico anómalo•Roca almacén permeable•Cubierta impermeable

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TIPOS DE YACIMIENTOS

YACIMIENTO DE ALTA Tª SIN

ACUÍFERO

YACIMIENTO DE BAJA Tª

Solo es necesario un yacimiento

permeable capaz de contener

fluido caliente

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VENTAJAS E INCONVENIENTESVENTAJAS• Gratuita• Prácticamente inagotable.• No contaminante• Suministro regular (abastecimiento continuo)

INCONVENIENTES• Impacto ambiental derivado de la instalación de

centrales.• Riesgo al que se encuentran expuestas las

instalaciones debido a la elevada actividad geológica de las zonas de aprovechamiento.

• Limitada a zonas o emplazamientos con determinadas características. (existencia de acuíferos, elevado gradiente térmico en relación a la profundidad, etc.)

Page 50: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDOPara algunos países, la producción geotermoeléctrica

representa una fracción importante de su producción eléctrica total:

PAÍS % PRODUCCIÓN ELÉCTRICA

FILIPINAS 16,2

NICARAGUA 17,0

EL SALVADOR 15,4

ISLANDIA 13,0

COSTA RICA 7,8

KENIA 5,3

NUEVA ZELANDA 5,1

INDONESIA 3,0

Page 51: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDO

GEOTERMIA DE ALTA TEMPERATURA

PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD (Año 2000) Potencia instalada (MWe):

Total en el mundo 7.974

EEUU 2.228

Filipinas 1.909

Italia 785

Méjico 755

Indonesia 590

Japón 547

Nueva Zelanda 437

EVOLUCIÓN DE POTENCIA INSTALADA EN EL MUNDO

Generación de electricidad

En 2002 la cifra ha alcanzado los 8.350 MWe 

PRIMEROS PRODUCTORES

Page 52: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDO

GEOTERMIA DE BAJA TEMPERATURA

UTILIZACIÓN DIRECTA DEL CALOR (Año 2000). Potencia instalada (MWt):

Total en el mundo 15.145

EEUU 3.766

China 2.282

Islandia 1.469

Japón 1.167

Turquía 820

Suiza 547

Hungría 473

Alemania 397

EVOLUCIÓN DE POTENCIA INSTALADA EN EL MUNDO

Uso directo del calor

 

Page 53: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDOGEOTERMIA DE MUY BAJA TEMPERATURA

ENERGÍA DE LOS ACUÍFEROS Y SUBSUELO POCO PROFUNDO (BOMBA DE CALOR)

Potencia instalada (MWt). Año 2002:

Total Unión Europa 355.837 ud 3.281 MWt

Suecia 176.000 ud 1.056 MWt

Alemania 73.455 ud 587 MWt

Francia 36.500 ud 541 MWt

Austria 34.000 ud 590 MWt

Finlandia 19.833 ud 320 MWt

Dinamarca 7.200 ud 86 MWt

Holanda 5.200 ud 62 MWt

 

Page 54: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL ESPAÑA•Se ha evaluado el potencial geotérmico de las áreas más importantes que se sitúan en el sureste (Granada, Almería, Murcia), nordeste (Barcelona, Gerona, Tarragona), noroeste (Galicia) y centro (Madrid).

•Los recursos geotérmicos evaluados son de baja temperatura. El único área con posibilidades de existencia de yacimientos de alta temperatura son las Canarias. Hay yacimientos de roca superficial seca muy caliente en Lanzarote y posibles yacimientos de alta temperatura en Tenerife. Pero no se explotan comercialmente.

•Algunos yacimientos de baja temperatura se explotan parcialmente en pequeña intensidad para calefacción, agua caliente, balnearios, invernaderos ….

Page 55: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

POTENCIAL GEOTÉRMICO EN ESPAÑA

Page 56: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

EXPLOTACIÓN DE RECURSOS DE BAJA TEMPERATURA

Page 57: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LA ENERGÍA DEL MAR

Se puede aprovechar como:

• Energía de las mareas: tiene su origen en la atracción gravitatoria del sol y, sobre todo, de la luna.

• Energía de las olas: tiene su origen en los vientos y las corrientes marinas.

• Energía térmica de los océanos: tiene su origen en las diferencias de temperaturas existentes entre las capas superficiales y las capas más profundas de las aguas marinas.

Page 58: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA MAREMOTRIZ

Se aprovecha la energía potencial derivada de la diferenciade nivel del agua del mar provocado por las mareas.Condiciones de emplazamiento.1. Zonas costeras en las que exista un estuario o bahía en

la que se pueda construir un dique provisto de compuertas y turbinas hidráulicas.

2. Que la diferencia de nivel entre la pleamar y la bajamar sea superior a 10m

Funcionamiento. Cuando sube la marea se abren las compuertas y se llena el dique. Cuando baja la marea el agua sale del embalse y mueve las turbinas que producen energía eléctrica. Hay instalaciones que producen energía tanto cuando se esta llenando el embalse, como cuando se está vaciando.

Page 59: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CENTRAL MAREMOTRIZ

Page 60: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

CENTRAL MAREMOTRIZ

Page 61: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA DE LAS OLAS

Se trata de aprovechar la energía cinética de las olas. Como

las olas son totalmente aleatorias y su amplitud varía a cada

instante, su aprovechamiento es difícil y costoso, y con bajos

rendimientos.

Condiciones de emplazamiento.

Cualquiera en el que exista oleaje más o menos regular.

Funcionamiento Depende del dispositivo. En cualquier caso

los rendimientos son muy bajos y está en fase experimental

Page 62: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA OLAMOTRIZ

Page 63: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA OLAMOTRIZ

Page 64: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA OLAMOTRIZ

Las olas comprimen elaire en el interior de lacolumna y este mueve la turbina

Page 65: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA MAREMOTÉRMICA

Se trata de aprovechar la diferencia de temperaturas entre elagua de la superficie del mar y la que se encuentra a unaprofundidad de unos 100m.Condiciones de emplazamiento.Mas favorables zonas tropicales con diferencias térmicasentre 20 y 24 ºC a 100m.Funcionamiento los distintos dispositivos se basan en:• Evaporar el agua de la superficie a baja presión (ciclo

abierto) o un fluido refrigerante de bajo punto de ebullición como el freón o el amoniaco (ciclo cerrado), para que mueva una turbina.

• Bombear agua fría de las profundidades para condensar el agua o el fluido refrigerante una vez ha movido la turbina, para comenzar de nuevo el ciclo.

Page 66: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LAS DIFERENCIAS TÉRMICAS

Dispositivo de ciclo cerrado.

1.- El amoniaco se evapora a bajapresión absorbiendo calor delagua de la superficie.2.- El amoniaco vaporizado mueveel grupo turbo-generador.3.- El amoniaco se condensagracias al agua de refrigeraciónbombeada desde el fondo.4.- Comienza de nuevo el ciclo

Page 67: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

VENTAJAS E INCONVENIENTESVENTAJAS• Gratuita• Inagotable• No contaminante

INCONVENIENTES• Rendimientos muy bajos, especialmente las energías olamotriz

y maremotérmica.• Aprovechamiento difícil y costoso• Producción irregular, especialmente la energía olamotriz.• Limitada a zonas con determinadas características de oleaje,

forma de la costa, diferencias de altura pleamar-bajamar y diferencias de temperatura superficie fondo.

• Impacto ambiental derivado de las instalaciones , sobre todo la meremotriz que implica la construcción de un dique en la zona costera.

Page 68: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LA ENERGÍA DEL MAR EN EL MUNDO

• Debido a las grandes dificultades de aprovechamiento y a los bajos rendimientos, el peso de esta fuente de energía en el conjunto de las energías renovables, a pesar de su potencial, no es relevante.

• La mayor parte de los dispositivos actuales (salvo algún caso concreto) de aprovechamiento son prototipos experimentales

Page 69: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ALGUNAS INSTALACIONES DESTACADAS

ENERGÍA MAREMOTRIZ • Central de La Rance (Francia) de 350 MW

ENERGÍA OLAMOTRIZ• Cilindro oscilante “convertidor Kvaerner”

(Noruega) de 500Kw• Otros prototipos de 1 a 2 MW

ENERGÍA MAREMOTÉRMICA.• Prototipo de 165 KW en Hawai

Page 70: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

BIOMASA Y R.S.U.La materia viva (biomasa) es sintetizada por las plantas enel proceso de la fotosíntesis. En presencia de luz solar, lasplantas absorben agua, sales minerales y dióxido de carbono,dando lugar a materia orgánica (energía solar almacenadafotosintéticamente). Ciertos animales, digieren la biomasavegetal dando lugar a biomasa animal.

BIOMASAMateria orgánica renovable (no fósil) de procedencia vegetal,animal o resultante de una trasformación natural o artificial

RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS (R.S.U.)Sustancias sólidas residuales producidas como consecuenciade la actividad doméstica, comercial o industrial en zonasurbanas

Page 71: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

BIOMASA

FUENTES DE BIOMASA• Residuos agrarios: paja, ramas procedentes de

podas, estiercol…• Residuos forestales: ramas de podas y limpieza

de bosques.• Residuos industriales: huesos y cáscaras de

frutos, industria maderera, restos de alimentos, etc.

• Cultivos vegetales energéticos (terrestres o acuáticos): compuestos vegetales productores de hidrocarburos o compuestos muy hidrogenados de elevado poder calorífico.

Page 72: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

TIPOS SEGÚN SU ORIGEN• Biomasa natural, es la que se produce en la naturaleza sin la

intervención humana.• Biomasa residual, que es la que genera cualquier actividad humana,

principalmente en los procesos agrícolas, ganaderos y los del propio hombre, tal como, basuras y aguas residuales.

• Biomasa producida, que es la cultivada con el propósito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos, como la caña de azúcar en Brasil, orientada a la producción de etanol para carburante.

Page 73: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA

Antes de utilizar la biomasa con fines energéticos, se suele someter a procesos físicos con el fin de concentrarla o acondicionarla para mejorar su rendimiento. Estos procesos pueden ser:

•Trituración.•Secado•Compactación (obtención de briquetas) para uso en procesos térmicos o bioquímicos . A continuación su aprovechamiento se lleva a cabo mediante:1.Combustión directa.2.Obtención de biocombustibles.

Page 74: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASAMÉTODOS.

1.- PROCESOS TÉRMICOSCombustión directa: con cantidad suficiente de aire de leña, briquetas, carbón vegetal, huesos, cortezas, etc. Se obtiene energía calorífica

Gasificación: - Combustión con poco aire. Se obtiene gas de gasógeno (gas pobre) con 1.200 a 2.600 Kcal/kg. - Combustión con oxígeno puro. Se obtiene gas de síntesis (metanol, gasolina).

Pirólisis: descomposición de la biomasa a elevada tª (500ºC) en ausencia de oxígeno. Se obtienen hidrocarburos, carbón vegetal y alquitran, alcoholes, gases combustibles, etc

Page 75: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

COMPARACIÓN DE ALGUNOSCOMBUSTIBLES FÓSILES CONCON RESIDUOS AGRÍCOLAS YFORESTALES

Page 76: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA

2.- PROCESOS BIOQUÍMICOSFERMENTACIÓN ALCOHOLICA (AEROBIA): en presencia de oxígeno, determinadas enzimas convierten los hidratos de carbono en metanol, que se obtiene por destilación y puede usarse como combustible en sustitución de la gasolina.

FERMENTACIÓN ANAEROBIA (DIGESTIÓN ANAEROBIA): Determinadas bacteria, en ausencia de oxígeno y a temperaturas del orden de 30ºC, transforman la biomasa en biogás (metano+CO2 4.500 Kcal/m3), que puede usarse como combustible. Se obtiene además compost como residuo sólido.

3.- CULTIVOS ENERGÉTICOSConsiste en producir determinados cultivos con alto contenido en hidratos de carbono para utilizar como materia prima en los procesos anteriores o para obtener combustibles por mezcla, por ejemplo biodiesel , que pude sustituir al gasóleo.

Page 77: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

R.S.U.

• Residuos inertes: metales, vidrios, tierras, escombros, cenizas, etc.

• Residuos orgánicos fermentables: restos de alimentos frescos o cocinados, lodos de depuradoras, etc.

• Residuos orgánicos combustibles: papel, cartón, plásticos, gomas, materiales textiles, etc.

Page 78: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

TRATAMIENTO DE R.S.U.

1.- VERTIDO

Incontrolado: Consiste en el simple almacenamiento sobre el terreno.

Controlado: vertido en zonas controladas recubriéndolos cada cierto

tiempo con capas de tierra para evitar la acción contaminante.

2.- INCINERACIÓN (COMBUSTIBLES)

Sin recuperación de energía.

Con recuperación de energía: para calefacción u otros usos o producción

de electricidad si su poder calorífico es superior a 1.000 Kcal/Kg

3.- COMPOSTAJE (FERMENTABLES)

Fermentación aerobia de residuos orgánicos para uso como abono

(compost), como combustible (4.800 Kcak/Kg) o para la obtención de

biogas

4.- RECICLADO (INERTES Y COMBUSTIBLES)

Vidrio, metales, cartón, papel, plásticos, etc.

Page 79: ENERGÍAS ALTERNATIVAS
Page 80: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

LOS RESIDUOS EN ESPAÑA

Page 81: ENERGÍAS ALTERNATIVAS

VENTAJAS E INCONVENIENTESVENTAJAS• Es una fuente renovable.• Es menos contaminante que los combustibles fósiles.• Se aprovechan masas residuales y subproductos y al

mismo tiempo se eliminan.• Su manejo no requiere conocimientos especiales.

INCONVENIENTES• Rendimientos bajos, especialmente cuando se requiere

de otras fuentes de energía para su transformación.• Gran volumen y alto contenido en humedad.• Necesidad de recogida y selección ya que se encuentra

dispersa.• En su combustión se producen gases contaminantes.• Riesgo de talas incontroladas que agoten la masa

vegetal.• Dificultad para aprovechar la biomasa acuática.

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SITUACIÓN DE LA BIOMASA EN ESPAÑAConsumo de energía primaria en 2003• Biomasa: 3,1%• R.S.U. : 0,3%POTENCIA ELECTRICA INSTALADA EN 2004• Biomasa: 344 MW• R.S.U. : 189 MWUSOS TÉRMICOS 2004• Biomasa: 3.487 Ktep• Biogas : 28 KtepBIOCARBURANTES 2004: 228 KtepTENDENCIA A AUMENTAR

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SITUACIÓN DE LA BIOMASA EN CASTILLA-LA MANCHA

Producción de energía primaria en 2006• Biomasa: 2%

Consumo de energía primaria en 2006• Biomasa: 0,7%