recursos naturales

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Contenido I. RESUMEN...................................................2 II. INTRODUCCION..............................................3 III. OBJETIVOS...............................................4 IV. MARCO TEORICO...........................................4 1. La energía..............................................4 1.1. Energía Solar......................................... 5 1.1.1. La luz solar.......................................7 1.1.2. Composición de la luz solar........................9 1.1.3. Usos de la energía solar..........................11 1.1.4. Energía solar para producir energía eléctrica.....14 1.1.5. Tipos de paneles solares..........................16 1.1.6. Usos y desarrollos actuales.......................18 1.1.7. Energía solar en México...........................20 1.2. Energía Eólica.......................................21 1.2.1. ¿Qué es el aire?..................................21 1.2.2. Componentes del aire..............................22 1.2.3. ¿Por qué es importante el aire?...................23 1.2.4. ¿Cómo se produce?.................................24 1.2.5. Beneficios de la energía eólica...................25 1.3. Energía Hidráulica...................................26 1.3.1. Tipos de plantas Hidroeléctricas..................27

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ContenidoI. RESUMEN............................................................................................................2

II. INTRODUCCION..................................................................................................3

III. OBJETIVOS......................................................................................................4

IV. MARCO TEORICO...........................................................................................4

1. La energía.........................................................................................................4

1.1. Energía Solar................................................................................................5

1.1.1. La luz solar.............................................................................................7

1.1.2. Composición de la luz solar...................................................................9

1.1.3. Usos de la energía solar......................................................................11

1.1.4. Energía solar para producir energía eléctrica......................................14

1.1.5. Tipos de paneles solares.....................................................................16

1.1.6. Usos y desarrollos actuales.................................................................18

1.1.7. Energía solar en México......................................................................20

1.2. Energía Eólica.............................................................................................21

1.2.1. ¿Qué es el aire?...................................................................................21

1.2.2. Componentes del aire..........................................................................22

1.2.3. ¿Por qué es importante el aire?...........................................................23

1.2.4. ¿Cómo se produce?.............................................................................24

1.2.5. Beneficios de la energía eólica............................................................25

1.3. Energía Hidráulica.......................................................................................26

1.3.1. Tipos de plantas Hidroeléctricas..........................................................27

1.3.2. Obtención de la energía hidráulica......................................................28

1.3.3. Ventajas de la energía hidráulica.........................................................28

1.3.4. Desventajas de la energía hidráulica...................................................29

1.4. Energía geotérmica.....................................................................................29

1.4.1. Recursos y yacimientos geotérmicos...................................................31

1.4.2. Recursos y yacimientos geotérmicos convencionales.........................32

1.4.3. Clasificación de los yacimientos geotérmicos......................................33

1.4.4. Explotación y utilización de yacimientos geotérmicos.........................35

1.4.5. Tecnologías de aprovechamiento........................................................37

1.5. Energía Mareomotriz...................................................................................40

1.5.1. El fenómeno de las mareas.................................................................41

1.5.2. Métodos de generación........................................................................43

1.5.3. Mecanismo de una central Mareomotriz..............................................44

1.5.4. Centros de prueba para energía marina alrededor del mundo............44

1.5.5. Impactos ambientales..........................................................................46

2. Agua de mar...................................................................................................47

2.1. Características del agua de mar.................................................................50

V. CONCLUSIONES...............................................................................................53

VI. BIBLIOGRAFIA...............................................................................................53

I. RESUMEN

Los recursos naturales permanentes o inagotables, son aquellos que no se agotan,

sin importar la cantidad de actividades productivas que el ser humano realice con

ellos, como por ejemplo: la luz solar, la energía de las olas, del mar y del viento.

Algunos recursos naturales inagotables: La luz solar y el aire. La luz solar, es una

fuente de energía inagotable, que hasta nuestros días ha sido desperdiciada, puesto

que no se ha sabido aprovechar, esta podría sustituir a los combustibles fósiles

como productores de energía.

Transformación natural de la energía solar: La recogida natural de energía solar se

produce en la atmósfera, los océanos y las plantas de la Tierra. Las interacciones de

la energía del Sol, los océanos y la atmósfera, por ejemplo, producen vientos,

utilizados durante siglos para hacer girar los molinos. Los sistemas modernos de

energía eólica utilizan hélices fuertes, ligeras, resistentes a la intemperie y con

diseño aerodinámico que, cuando se unen a generadores, producen electricidad

para usos locales y especializados o para alimentar la red eléctrica de una región o

comunidad.

Gracias al proceso de fotosíntesis, la energía solar contribuye al crecimiento de la

vida vegetal (biomasa) que, junto con la madera y los combustibles fósiles que

desde el punto de vista geológico derivan de plantas antiguas, puede ser utilizada

como combustible. Otros combustibles como el alcohol y el metano también pueden

extraerse de la biomasa.

Asimismo, los océanos representan un tipo natural de recogida de energía solar.

Como resultado de su absorción por los océanos y por las corrientes oceánicas, se

producen gradientes de temperatura.

La fuerza del aire, es otro recurso natural inagotable, que tampoco ha sido muy

utilizado en nuestros días, en Holanda, por ejemplo se utiliza la fuerza del aire, para

mover los molinos.

II. INTRODUCCION

Se denominan recursos naturales a aquellos bienes materiales y servicios que

proporciona la naturaleza sin alteración por parte del ser humano; y que son valiosos

para las sociedades humanas por contribuir a su bienestar y desarrollo de manera

directa (materias primas, minerales, alimentos) o indirecta (servicios ecológicos).

Se producen de forma natural, lo que significa que los humanos no pueden hacer

recursos naturales, pero si modificarlos para su beneficio.

Los recursos naturales que proporciona el medio ambiente se clasifican en 3 tipos

diferentes:

a. Recursos continuos o inagotables: Se corresponde con aquellas fuentes de

energía que son inagotables y que no son afectadas por la actividad

humana.

b. Recursos renovables: Son los recursos que pueden regenerarse mediante

procesos naturales, de manera que aunque sean utilizados pueden seguir

existiendo siempre que no se sobrepase su capacidad de regeneración.

c. Recursos no renovables o irrenovables: Son aquéllos que una vez consumidos

no pueden regenerarse de forma natural en una escala de tiempo humana.

El presente trabajo se enfoca en los recursos naturales inagotables, sus principales

fuentes y su importancia.

III. OBJETIVOSIII.1. Objetivo General

Identificar y definir los recursos inagotables.

III.2. Objetivos Específicos

Establecer las nuevas energías que se utilizan en la actualidad

Identificar las ventajas de los recursos inagotables

Dar a conocer la obtención y la importancia de los recursos

inagotables.

IV. MARCO TEORICO

1. La energía.

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta

en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. Al mirar a nuestro

alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las

máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. La energía se

manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo,

deformarlo o calentarlo.

La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un

trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.

1.1. Energía Solar

Es la energía radiante producida en el Sol, como resultado de reacciones

nucleares de fusión que llegan a la Tierra a través del espacio en paquetes de

energía llamados fotones (luz), que interactúan con la atmósfera y la superficie

terrestres.

La energía solar es la fuente principal de vida en el planeta: dirige los ciclos

biofísicos, geofísicos y químicos que mantienen la vida en la Tierra, los ciclos del

oxígeno, del agua, del carbono y del clima. El sol nos suministra alimentos

mediante la fotosíntesis y como es la energía del sol la que induce el movimiento

del viento, del agua y el crecimiento de las plantas, la energía solar es el origen

de la mayoría de las fuentes de energía renovables.

La actividad solar influye en la generación de muchos fenómenos en nuestro

planeta (las manchas solares están relacionadas con alteraciones climáticas

terrestres); el incremento de actividad solar provoca alteraciones del campo

magnético terrestre.

La radiación solar incidente en la Tierra puede aprovecharse activamente, a

través de la implementación de dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de

energía renovable y limpia, lo que se conoce como energía verde. Básicamente,

recogiendo de forma adecuada la radiación solar, podemos obtener calor y

electricidad.

Existen dos formas principales de aprovechamiento de la energía solar:

a) Energía Solar Térmica: Consiste en utilizar la radiación del sol para

calentar un fluido, que en función de su temperatura, se emplea para

producir agua caliente e incluso vapor.

b) Energía Solar Fotovoltaica: Se realiza a través de la transformación

directa de la energía solar en energía eléctrica mediante el llamado

efecto fotovoltaico. Esta transformación se lleva a cabo mediante “células

solares” que están fabricados con materiales semiconductuales que

generan electricidad.

1.1.1. La luz solar

La luz solar forma parte del espectro electromagnético, es decir, es

un tipo de onda electromagnética que se desplaza por el espacio en

todas direcciones y alcanzar la Tierra en un tiempo de 8 minutos.

Se ha calculado que la potencia de irradiación del sol es de 200x1012

kW, más que la potencia total de todas las centrales de todo tipo

funcionando actualmente en la Tierra. En un solo segundo, el Sol

irradia más energía que la que ha consumido en toda su historia de la

humanidad.

La intensidad de radiación emitida sobre la Tierra es constante, pero

no así la finalmente recibida en su superficie. La época del año, la

hora del día, la latitud y la climatología modifican enormemente la

recepción en la tierra. La radiación que alcanza la superficie terrestre

tiene por término medio una intensidad de potencia de 900 W/m2

(Romero Tous, 2010).

Además la energía solar es una fuente de energía renovable y, por

tanto, inagotable, limpia y se puede aprovechar en el mismo lugar en

que se produce (auto gestionada). La sostenibilidad energética en un

futuro vendrá dada por el uso de las energía renovables (Méndez

Muñiz & Cuervo García, 2007).

En el mapa que vemos arriba apreciamos las regiones con mayor

incidencia de los rayos solares sobre nuestro planeta. Instalando

paneles solares en estas podemos optimizar un poco más el uso y

aprovechamiento de la energía solar. (Fernández, 2012)

La capacidad energética del sol, la cual perdurará durante millones de

años, al igual que la privilegiada ubicación de México, permite que

nuestro territorio nacional destaque como uno de los territorios con

mayor promedio de radiación solar anual. (Energía Verde Alternativa,

2011)

La energía solar es uno de los tipos de renovables llamado "energías

verdes", pues no son contaminantes y no representan un problema

grave en lo relativo al reciclaje. Existen varios tipos de energía solar,

y entre ellos podemos encontrar la energía solar fotovoltaica, para

producir electricidad, energía solar termoeléctrica, para producir

electricidad a través de un fluido, energía solar térmica, para producir

agua caliente de baja temperatura, etc.

Actualmente varios países se han tomado en serio el tema de la

energía solar, principalmente los primermundistas, que son a su vez

los responsables de la mayor cantidad de emisiones de CO2 hacia la

atmósfera. Si todo va bien y si el problema se encara desde una

perspectiva seria, la organización ecologista Greenpeace calcula que

dentro de veinte años la energía solar podría alimentar 2/3 de las

necesidades energéticas de la población mundial (Dan,

Ojocientifico.com, 2010).

Las energías renovables, también denominadas energías verdes, son

fuentes de energía amigable con el medio ambiente, es decir que no

contaminan y que a su vez su utilización no implica el agotamiento de

la misma. (Fernández, 2012)

1.1.2. Composición de la luz solar.

La luz solar es la propagación de una perturbación que trasmite

energía, pero no materia y se puede propagar en el vacío y está

compuesta por fotones.

Ejemplo: Cuando viaja, la luz actúa como una onda, pero cuando es

absorbida por los objetos la luz actúa como una partícula.

La luz del sol no tiene color y se denomina "luz blanca". Pero, en

realidad, está compuesta por la unión de diferentes colores. Solo

podemos verlo cuando la luz pasa a través de un elemento

transparente (agua o vidrio) que separa los colores como un espectro

llamado "Arco Iris”. Este espectro se compone de siete colores

visibles (rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil, y violeta) y de

dos colores no visibles por los ojos humanos, Ultravioleta e Infrarroja.

El espectro de radiación electromagnética que golpea la Atmósfera

terrestre es de 100 a 106nm. Esto puede ser dividido en cinco

regiones en orden creciente de longitud de onda:

Ultravioleta C o rango (UVC), que se expande en el rango de

100 a 280 nm. El término ultravioleta se refiere al hecho de

que la radiación está en una frecuencia mayor a la luz violeta

(y, por lo tanto, es invisible al ojo humano). Debido a la

absorción por la atmósfera solo una pequeña cantidad llega a

la superficie de la Tierra (litosfera). Este espectro de radiación

tiene propiedades germicidas, por lo que algunos equipos

denominados esterilizadores ultravioleta la utilizan para la

purificación de aire, agua o de superficies; estos dispositivos

contienen lámparas que emiten esta luz, a la cual se expone

el elemento a esterilizar. La radiación de las lámparas de luz

ultravioleta también se aprovecha en diversos dispositivos

para conseguir efectos ópticos especiales en las superficies.

Ultravioleta B o rango (UVB) se extiende entre 280 y 315 nm.

Es también absorbida en gran parte por la atmósfera, y junta a

la UVC es responsable de las reacciones fotoquímicas que

conllevan la producción de la capa de ozono.

Ultravioleta A o (UVA) se extiende entre los 315 y 400 nm. Ha

sido tradicionalmente considerado menos dañino para el ADN,

por lo que es usado al broncearse y terapia PUVA para

psoriasis.

Rango visible o luz se extiende entre los 400 y 700 nm. Como

el nombre indica, es el rango que es visible alojo humano

naturalmente.

Rango infrarrojo que se extiende entre 700 nm y 1 mm (106

nm). Es esta radiación la principal responsable del

calentamiento o calor que proporciona el sol. Está a su vez

subdividido en tres tipos en función de la longitud de onda:

Infrarrojo-A: 700 nm a 1400 nm.

1.1.3. Usos de la energía solar.

a) Sistemas de protección Catódicos.

La protección catódica es un método de proteger las estructuras de metal

contra la corrosión. Es aplicable a puentes, tuberías, edificios, estanques,

perforaciones y líneas ferroviarias. Para alcanzar la protección catódica se

aplica un pequeño voltaje negativo a la estructura de metal y éste evita

que se oxide o aherrumbre. El terminal positivo de la fuente es conectado

a un ánodo galvánico o de sacrificio que es generalmente un pedazo del

metal de desecho, que es corroído en vez de la estructura que se desea

proteger. Las celdas solares fotovoltaicas se a menudo utilizan en lugares

remotos para proporcionar este voltaje.

b) Cercas Eléctricas.

Las cercas eléctricas se utilizan extensamente en agricultura para evitar

que el ganado o los depredadores entren o deje un campo cerrado. Estas

cercas tienen generalmente uno o dos alambres "vivos" que se mantienen

con cerca de 500 voltios de Corriente Continua. Éstos dan una dolorosa

descarga, pero inofensiva a cualquier animal que los toque. Esta descarga

generalmente es suficiente para evitar que el ganado derribe los cercos.

Estas cercas también se utilizan en recintos de la fauna y áreas

protegidas. Requieren de un alto voltaje pero muy poca corriente y a

menudo están situadas en áreas alejadas donde el costo de energía

eléctrica es alto. Estas necesidades se pueden resolver mediante un

sistema fotovoltaico compuesto de células solares, un acondicionador de

energía y una batería.

c) Sistemas de Iluminación.

A menudo se requiere iluminación en lugares remotos donde el costo de

emplear energía de la red es demasiado alto. Tales aplicaciones incluyen

la iluminación de seguridad, ayudas a la navegación (ej. boyas y faros),

señales iluminadas en los caminos, señales en cruces ferroviarios y la

iluminación de aldeas. Las células solares pueden satisfacer tales usos,

aunque siempre se requerirá de una batería de almacenaje. Estos

sistemas generalmente consisten de un panel fotovoltaico más una

batería de almacenaje, un acondicionador de energía y una lámpara

fluorescente de C.C. de baja tensión y alta eficiencia. Estos sistemas son

muy populares en áreas remotas, especialmente en países en vías de

desarrollo y es uno de los usos principales de células solares.

d) Telecomunicaciones y sistemas de monitoreo remotos.

Las buenas comunicaciones son esenciales para mejorar la calidad de

vida en áreas alejadas. Sin embargo el costo de energía eléctrica de

hacer funcionar estos sistemas y el alto coste de mantenimiento de los

sistemas convencionales han limitado su uso. Los sistemas fotovoltaicos

han proporcionado una solución rentable a este problema con el

desarrollo de estaciones repetidoras de telecomunicaciones en área

remotas. Estas estaciones típicamente consisten de un receptor, un

transmisor y un sistema basado en una fuente de alimentación

fotovoltaica. Existen miles de estos sistemas instalados alrededor del

mundo y tienen una excelente reputación por su confiabilidad y costos

relativamente bajos de operación y mantenimiento.

Principios similares se aplican a radios y televisiones accionadas por

energía solar, los teléfonos de emergencia y los sistemas de monitoreo.

Los sistemas de monitoreo remotos se pueden utilizar para recolectar

datos del tiempo u otra información sobre el medio ambiente y transmitirla

automáticamente vía radio a una central.

e) Bombas de agua accionadas por energía solar.

Existen más de 10.000 bombas de agua accionadas por energía solar en

el mundo. Son utilizadas extensamente en granjas para proveer el agua al

ganado. En países en vías de desarrollo se las utiliza extensivamente

para bombear agua de pozos y de ríos a las aldeas para consumo

doméstico y la irrigación de cultivos. Un típico sistema de bombeo

accionado por energía fotovoltaica consiste en un conjunto de paneles

fotovoltaicos que accionan un motor eléctrico, el que impulsa la bomba. El

agua se bombea de la tierra o afluente a un tanque de almacenaje que

proporciona una alimentación por gravedad. No es necesario un

almacenaje de energía en estos sistemas. Los sistemas de bombeo

accionados por energía solar se encuentran disponibles en proveedores

de equipo agrícola y son una alternativa rentable a los molinos de viento

agrícolas para el abastecimiento de agua en áreas alejadas.

f) Electrificación Rural.

Las baterías de almacenaje se utilizan en áreas aisladas para

proporcionar corriente eléctrica de la baja tensión para iluminación y

comunicaciones así como también para vehículos. Un sistema fotovoltaico

de carga de baterías consiste en generalmente un pequeño conjunto de

paneles solares más un regulador de carga. Estos sistemas se utilizan

extensamente en proyectos rurales de electrificación en países en vías de

desarrollo.

g) Sistemas De Tratamiento De aguas.

En áreas alejadas la energía eléctrica se utiliza a menudo para desinfectar

o purificar agua para consumo humano. Las celdas fotovoltaicas se

utilizan para alimentar una luz fuerte ultravioleta utilizada para matar

bacterias en agua. Esto se puede combinar con un sistema de bombeo

agua accionado con energía solar.

La desalinización del agua salobre se puede alcanzar mediante sistemas

fotovoltaicos de ósmosis inversa.

h) Otros usos de celdas solares.

Se puede utilizar celdas fotovoltaicas en una gran variedad de

aplicaciones incluyendo:

Productos de consumo tales como relojes, juguetes y calculadoras

Sistemas de energía de emergencia

Refrigeradores para almacenaje de vacunas y sangre en áreas

remotas

Sistemas de la aireación para estanques

Fuentes de alimentación para satélites y los vehículos espaciales

Fuentes de alimentación portátiles para camping y pescar.

(Científicos, 2005)

1.1.4. Energía solar para producir energía eléctrica.

Antes de explicar cómo funciona un panel solar, hay que saber que su

construcción es un proceso en el que se utiliza una tecnología muy

avanzada, compleja y sobre todo muy precisa. Muy pocas empresas en

el mundo poseen la capacidad y recursos técnicos para poder fabricar

un panel solar, de cualquier calidad que se trate.

El funcionamiento de los paneles solares se basa en el llamado efecto

fotovoltaico. Esto es, cuando la radiación solar sobre un material

semiconductor convenientemente tratado, produce electricidad. En el

momento en que la luz solar alcanza el panel, los diferentes elementos

de la luz transmiten su energía a los electrones del material

semiconductor.

Así se crea un cambio a nivel de átomos que se liberan del material

semiconductor a través de un circuito externo y como resultado, se

produce la electricidad. Los fotones que conforman la luz solar

impactan sobre la superficie del panel solar, penetrando en los

semiconductores que están construidos con materiales como el silicio o

el arseniuro de galio.

Un panel solar está formado por un conjunto de células fotovoltaicas

que producen electricidad a partir de la luz solar. Hay que diferenciar

los paneles solares con los colectores solares, estos últimos funcionan

recibiendo el calor del Sol para luego transferirlo hacia un

compartimento donde se almacena el calor. Este tipo de dispositivo

solar sirve para calentar agua y no para generar electricidad.

Los paneles solares se utilizaban principalmente en el espacio, para

alimentar satélites y naves espaciales. Pero actualmente se está

extendiendo su uso en muchas aplicaciones. En muchas casas y

lugares donde no llega la red eléctrica ya se ha transformado en una

alternativa viable para obtener energía eléctrica. Sin embargo, aún falta

mucho más desarrollo para que pueda ser un elemento masivo, la

relación entre superficie ocupada por paneles solares y la energía

obtenida aun es baja y no son para nada económicos. (Rossi, 2011)

La energía solar no generan residuos que puedan ser contaminantes,

pero no quiere decir que su utilización no implique algunas

consecuencias negativas. Esta energía utiliza el calor del sol para

producir energía, captado a través de paneles solares como los que se

ven en la imagen.

Una de las grandes ventajas de los paneles solares es que son muy

sencillos de instalar, no se requiere de una gran infraestructura, y

puede ser utilizado tanto en hogares, hoteles, clubes deportivos, o

industrias.

Estos paneles están conformados por células fotovoltaicas que captan

la energía solar y la almacenan en unas baterías que permiten que la

energía se utilice en tiempo real o que se acumule para ser utilizada

posteriormente.

Si bien la utilización de la energía solar está siendo cada vez más

difundida aún los costos de la instalación de estos paneles son

elevados, aunque la inversión se recupera a mediano plazo

(Fernández, 2012).

Los paneles solares han supuesto un auténtico "boom" para aquellas

personas que estén deseosas de poder encontrar una alternativa a la

energía eléctrica, de hecho en los últimos años han surgido diversas

empresas o compañías dedicadas a su fabricación por lo que

queremos hablar ahora de los que pueden ser los mejores paneles

solares.

La energía solar se ha convertido en una de las más importantes

energías renovables, y de hecho nosotros mismos no sólo podemos

contar con ella en coches o en aparatos que funcionan con dicha

energía, sino que también la podemos tener en casa gracias a paneles

solares que podemos instalarnos nosotros mismos y que permitirán

sacar todo el partido a la luz del sol y de este modo no tener que

utilizar energía eléctrica, por lo que es necesario que sepamos cuál es

el mejor o más adecuado para nuestras necesidades.

1.1.5. Tipos de paneles solares.

Existen dos tipos de paneles solares y que son los paneles

fotovoltaicos tradicionales, que quizás sean más conocidos, y los

paneles de capa fina.

La diferencia entre ambos, o de hecho lo que todo el mundo sabe de

ellos es que los fotovoltaicos pueden instalarse en el suelo o en los

postes o en el techo y además su tamaño es bastante considerable.

En el caso de los de capa fina, que de hecho son también

fotovoltaicos, hay que decir que son mucho más finos, que se instalan

con cierta facilidad en un techo o en una terraza, por ejemplo y que

para muchas personas son mucho más estéticos, o por decirlo de

alguna manera, más bonitos.

a) Paneles solares fotovoltaicos tradicionales:

Los paneles solares fotovoltaicos son los que comúnmente se

instalan en lo alto de edificios o en campos de gran tamaño, son

capaces de recoger su energía a partir de la luz solar y gracias al

uso de una silicona y de otros materiales que le permiten almacenar

dicha energía.

Son muy buenos cuando el sol está brillando, es decir, que aportan

mucha energía aunque no es así cuando el sol se pone, por lo que

cuentan con un sistema de almacenaje que permite que

dispongamos de la energía acumulada, algo similar a lo que hacen

las baterías.

Al margen de una clara diferencia entre su grosor, o el modo en el

que se instalan, hay que decir que los paneles solares, sean

fotovoltaicos o de capa fina, son en ambos casos bastante caros en

su instalación (los de capa fina un poco más), y aunque

seguramente no nos alcanzará el presupuesto, tenemos que tener

en cuenta que a la larga va a ser una inversión de futuro.

b) Paneles solares de capa fina:

Este tipo de paneles solares también utilizan la energía del sol,

aunque para muchas personas están siendo mejores, porque son

sencillamente mucho más finos, y de hecho son capaces de

aportarnos muchísima energía.

Dichos paneles que son de una película muy fina, están hechos a

partir de un material que es muy ligero y flexible. Un material que

permite capas muy delgadas y que es reactivo lo que hace que se

eviten la necesidad de capas gruesas de los otros paneles.

Es por ello que, repito, son mejores para muchas personas, si bien

los podemos colocar sobre el suelo o las baldosas de una terraza o

de un techo y sin la necesidad de soporte alguno. (Espada, 2012)

En la actualidad se considera que el costo de instalación de un

sistema tradicional de energía solar, basado en los clásicos paneles

de silicio de película delgada (thin film), se lleva consigo entre la

mitad y las dos terceras partes de los gastos de la instalación. Esto

es contabilizando el gasto en los paneles y los componentes

estructurales de las unidades exteriores, sin enumerar los sistemas

internos de almacenamiento, puesta en forma y distribución de la

energía, afirmó Vladimir Bulovic, profesor en el Departamento de

Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación del MIT. (Sacco,

2011)

1.1.6. Usos y desarrollos actuales.

El mercado de las renovables continúa creciendo, a pesar de que

paradójicamente el uso de combustibles fósiles no baja ni por

decreto. En este contexto, el US Pew Environtment Group acaba de

divulgar interesantes datos sobre el estado de la situación en

renovables, y nuevamente China destaca por la magnitud de sus

acciones.

Repasando algunos datos del informe podemos destacar que:

China es el país que más invirtió en el 2010, con US$54.4

mil millones a lo largo del año.

Alemania es segundo, con US$41.2 mil millones en total.

Estados Unidos incrementó su inversión en 51%, aunque

solamente a US$34 mil millones.

El sector de renovables atrajo US$243 mil millones de

inversión en total, un 30% más que el año anterior.

Algo interesante es que el reporte muestra que a lo largo del 2010

se instalaron 40GW adicionales de energía eólica, y 17GW de

energía solar, aumentando la capacidad global de producción de

energía renovable a un total absoluto de 388GW, nada mal si

apreciamos el avance exponencial de esta industria.

Sin embargo, está claro que no alcanza. El aumento del uso de

renovables no necesariamente coincide con un descenso del uso de

combustibles fósiles, por lo que no implica que las emisiones de

CO2 disminuyan.

Paradójica pero real, la situación de las renovables no nos sirve

como indicador para analizar la situación de las emisiones de

dióxido de carbono a escala global, que, como es sabido, continúan

siendo una decepción. (Dan, Ojocientifico.com, 2011)

Durante gran parte de los años ochenta y de principios de los años

noventa el mayor mercado para los paneles solares estaba en las

fuentes de alimentación para áreas remotas y algunos productos de

consumo (relojes, juguetes y calculadoras). Sin embargo a medidos

de los años noventa fue lanzado un importante esfuerzo para

desarrollar paneles solares integrados en la construcción de

edificios para ser conectados a la red. El tejado fotovoltaico

actualmente está liderando el desarrollo del mercado en Japón,

Europa y los EE.UU. Japón tiene actualmente un programa que

apunta a construir 70.000 hogares solares, con el cual para el año

2010 esperan alcanzar unos 4.820 MW producidos por sistemas

fotovoltaicos. En Europa, varios países están apoyando la

construcción de hogares solares, con el Parlamento Europeo

proponiendo un esquema 1.000MW. En los EE.UU., presidente

Clinton anunció un programa de techos solares, que apunta instalar

paneles solares en un millón azoteas en América antes de 2010.

En Australia y los E.E.U.U., la aparición de los esquemas de energía

verde, que permiten que los clientes elijan opciones de energía

renovable, ha agregado considerable impulso al crecimiento de la

industria. Las granjas solares conectadas a la red se han construido

en Australia, Japón, los E.E.U.U. y Grecia.

1.1.7. Energía solar en México.

Hasta Agosto de 2010 la capacidad total instalada para la

generación de energía eléctrica en México es de 60.795 MW. La

mayor parte es aportada por plantas termoeléctricas con un total de

43,231 MW ó 71% del total. Según la definición de fuentes de

energías renovables del Programa Especial para el

Aprovechamiento de Energías Renovable, lo cual no contempla

plantas hidroeléctricas con una capacidad mayor a 30 MW, se

cuenta con una capacidad instalada a partir de dichas fuentes de

2,365 MW ó 4%. Con base en las metas del programa antes

mencionado, aún será necesaria una capacidad adicional de fuentes

renovables de 3.6% del total hasta 2012.

En el Mundo existe una capacidad instalada fotovoltaica de 21 GW

en conexión con la red eléctrica y entre 3 y 4 GW fuera de red.

Además es la tecnología de generación eléctrica, que más rápido

crece en el mundo. La capacidad de concentración solar, por su

lado, alcanza los 662 MW de capacidad (ren21, Renewables Global

Status Report 2010).

En 2009 se instaló en México una capacidad de 5.712 MW de

sistemas fotovoltaicos. Eso se divide en 4.954 MW por sistemas en

conexión con la red y 0.758 MW en zonas aisladas del país donde

no hay conexión con la red. En total se acumuló hasta 2009 una

capacidad instalada de 25.12 MW. Los sistemas cuentan con horas

promedio de insolación de 5.2 h/día y un factor de planta de 25 %.

(SENER, 2012)

1.2. Energía Eólica

La energía eólica es la energía obtenida del viento. La energía del viento es

captada por los aerogeneradores. Es uno de los recursos energéticos más

antiguos explotados por el ser humano y es a día de hoy la energía más

madura y eficiente de todas las energías renovables. El término “eólico”

proviene del latín “aeolicus”, perteneciente o relativo a Eolo, Dios de los

vientos en la mitología griega.

El viento, en su trayectoria, mueve las palas de los aerogeneradores, que al

girar, mueven un generador que convierte este movimiento en energía

eléctrica. Los aerogeneradores se agrupan en zonas con una alta incidencia

del viento, y a esta agrupación se la conoce como parques eólicos.

En general, los aerogeneradores suelen estar sobre una torre de gran altura,

ya que la velocidad del viento es mayor cuanto más alto nos encontramos.

1.2.1. ¿Qué es el aire?

El aire es una mezcla gaseosa que forma la atmósfera de la tierra.

El aire se encuentra presente en todas partes, no se puede ver, oler,

ni oír. Conozcamos sus propiedades físicas y químicas.

Propiedades Físicas

• Es de menor peso que el agua.

• Es de menor densidad que el agua.

• No tiene volumen definido.

• No existe en el vacío.

• Es un fluido transparente, incoloro, inodoro e insípido.

• Es un buen aislante térmico y eléctrico.

• Un (1) litro de aire pesa 1,29 gramos, en condiciones

normales.

Propiedades Químicas

• Reacciona con la temperatura, condensándose en hielo a

bajas temperaturas y produce corrientes de aire.

• Está compuesto por varios elementos básicos para la vida.

1.2.2. Componentes del aire.

Los componentes del aire pueden dividirse en constantes y

variables. Los componentes constantes del aire son alrededor de

78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y el 1% restante se compone de

gases como el dióxido de carbono, argón, neón, helio, hidrógeno,

otros gases y vapor de agua.

Los componentes variables son los demás gases y vapores

característicos del aire de un lugar determinado, como por ejemplo,

los óxidos de nitrógeno provenientes de las descargas eléctricas

durante las tormentas o el óxido de carbono que viene de los

escapes de los motores. El aire puro y limpio, forma una capa de

aproximadamente 500.000 millones de toneladas que rodea la

tierra. La composición del aire puro se muestra en la Tabla 1. A

medida que se aleja y aumenta la distancia de la superficie de la

tierra, la densidad del aire va disminuyendo y su composición varía

en las capas altas debido a las constantes mezclas producidas por

las corrientes de aire.

Componente Símbolo Químico

Concentración aproximada

Nitrógeno N 78.03%Oxígeno O 20.99%Dióxido de Carbono

CO2 0.03%

Argón Ar 0.94%Neón Ne 0.00123%Helio He 0.0004%Criptón Kr 0.00005%Xenón Xe 0.000006%Hidrógeno H 0.01%Metano CH4 0.0002%Oxido Nitroso N2O 0.00005%Vapor de Agua H2O VariableOzono O3 VariablePartículas . Variable

1.2.3. ¿Por qué es importante el aire?

El aire es muy importante para la vida en el planeta porque:

Proporciona el oxígeno indispensable para que podamos

respirar.

El dióxido de carbono es la base de la fotosíntesis vegetal.

El ozono sirve para filtrar la mayor parte de los rayos

ultravioletas provenientes del sol.

El argón se utiliza para llenar el interior de casi todas las

clases de bombillos.

El neón se utiliza en los tubos fluorescentes y anuncios

luminosos.

El helio es muy ligero, con él se inflan globos y se utiliza en

diversos trabajos e investigaciones.

Es importante evitar la contaminación del aire, porque la

contaminación altera los elementos que lo componen, afectando la

vida, sin el aire sería imposible la vida como la conocemos.

Debemos aprovechar los fines de semana o alguna ocasión

especial con los compañeros de la escuela para organizar paseos o

excursiones al aire libre que nos permitan disfrutar del aire puro y

apreciar su importancia.

Recuerda: El aire es muy importante para la vida y debe

aprovecharse de manera sana. Es una mezcla de gases que tiene

propiedades físicas y químicas. Sus componentes principales son

nitrógeno, oxígeno y otros elementos.

Historia.

El viento como fuerza motriz se ha utilizado desde la antigüedad.

Así, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar

la maquinaria de los molinos al mover sus aspas. Sin embargo, tras

una época en la que se fue abandonando, a partir de los años

ochenta del siglo XX este tipo de energía limpia experimentó un

renacimiento.

La energía eólica crece de forma imparable ya en el siglo XXI, en

algunos países más que en otros.

1.2.4. ¿Cómo se produce?

La energía del viento está relacionada con el movimiento de las

masas de aire que se desplazan desde zonas de alta presión

atmosférica hacia zonas adyacentes de menor presión, con

velocidades proporcionales al gradiente de presión.

Los vientos se generan a causa del calentamiento no uniforme de la

superficie terrestre debido a la radiación solar; entre el 1 y el 2 % de

la energía proveniente del Sol se convierte en viento. Durante el día,

los continentes transfieren una mayor cantidad de energía solar al

aire que las masas de agua, haciendo que este se caliente y se

expanda, por lo que se vuelve menos denso y se eleva. El aire más

frío y pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos

se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire

caliente.

La energía del viento se aprovecha 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 o para la producción de

energía eléctrica. 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.

1.2.5. Beneficios de la energía eólica.

La energía eólica es una fuente de energía renovable, no

contamina, es inagotable y reduce el uso de combustibles fósiles,

origen de las emisiones de efecto invernadero que causan el

calentamiento global.

La energía eólica es una energía autóctona, disponible en la

práctica totalidad del planeta, la producción de electricidad

mediante energía eólica y su uso de forma eficiente

contribuyen al desarrollo sostenible.

La energía eólica no emite sustancias tóxicas ni

contaminantes del aire, que pueden ser muy perjudiciales para

el medio ambiente y el ser humano. Las sustancias tóxicas

pueden acidificar los ecosistemas terrestres y acuáticos, y

corroer edificios. Los contaminantes de aire pueden

desencadenar enfermedades del corazón, cáncer y

enfermedades respiratorias como el asma.

La energía eólica no genera residuos ni contaminación del

agua, un factor importante teniendo en cuenta la escasez de

agua. A diferencia de los combustibles fósiles y las centrales

nucleares, la energía eólica tiene una de las huellas de

consumo de agua más bajas, lo que la convierte en clave para

la preservación de los recursos hídricos.

1.3. Energía Hidráulica.

Es la energía que tiene el agua cuando se mueve a través de un cauce

(energía cinética) o cuando se encuentra embalsada a cierta altura (es

decir, en forma de energía potencial). En este momento toda la energía

hidráulica del agua estará en forma de energía potencial. Cuando se deje

caer, se transformará en energía cinética, que puede ser aprovechada para

diversos fines. Se trata de una energía renovable. Se caracteriza porque

no es contaminante y puede suministrar trabajo sin producir residuos

(rendimiento 80%).

Historia.

El agua en movimiento es una de las primeras fuentes de energía que fue

aprovechada para reducir la carga de trabajo de personas y animales.

Nadie sabe exactamente cuando el molino de agua fue inventado, pero los

sistemas de riego existentes por lo menos hace 5000 años y parece

probable que la primera máquina hidráulica agua era la noria, un sistema

de bombeo para la elevación de agua para el fin de la irrigación de tierras.

Los primeros molinos de agua fueron conocidos como molinos Nórdicos o

Griegos, los cuales eran molinos de eje Vertical encargados principalmente

de moler maíz. Estos molinos aparecieron en el primer o segundo siglo

Antes de Cristo.

En los siglos siguientes, cada vez más sofisticados molinos de agua fueron

construidos durante el Imperio Romano y más allá de sus fronteras en el

Medio Oriente y Europa del Norte. A finales del siglo XIIX se percibía un

mal futuro para los molinos de agua. La máquina de vapor a carbón se

estaba surgiendo, y el molino de agua se está convirtiendo rápidamente en

obsoleto. Un siglo después el panorama era completamente diferente: el

mundo ya tenía una industria eléctrica y un cuarto de su capacidad de

generación era de accionamiento hidráulico. El crecimiento de la industria

de la energía fue el resultado de una notable serie de descubrimientos

científicos y avances en la de electro-tecnología durante el siglo XIX, pero

los cambios significativos en lo que hoy podríamos llamar hidro tecnología

también jugaron su papel.

1.3.1. Tipos de plantas Hidroeléctricas.

Hoy en día el rango de capacidad de las centrales hidroeléctricas va

desde unos pocos cientos de watts a los más de 10 000 MW, un

factor de unos cientos de millones de dólares entre los más pequeños

y los más grandes. Podemos clasificar las instalaciones de diferentes

maneras:

- Por la altura efectiva de agua.

- Por la capacidad (la potencia nominal de salida).

- Por el tipo de turbina usada.

- Por la ubicación y el tipo de presa, embalse, etc.

1.3.2. Obtención de la energía hidráulica.

Una central hidroeléctrica generalmente se ubica en regiones donde

existe una combinación adecuada de lluvias y desniveles geológicos

favorables para la construcción de represas. La energía hidráulica se

obtiene a partir de la energía potencial y cinética de las masas de

agua que transportan los ríos, provenientes de la lluvia y del deshielo.

El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por

una turbina hidráulica la cual trasmite la energía a un alternador el

cual la convierte en energía eléctrica. Otro sistema que se emplea es

conducir el agua de un arroyo con gran desnivel, por una tubería

cerrada, en cuya base hay una turbina. El agua se recoge en una

presa pequeña y la diferencia de altura proporciona la energía

potencial necesaria.

1.3.3. Ventajas de la energía hidráulica.

Se trata de una energía renovable de alto rendimiento

energético.

Debido al ciclo del agua su disponibilidad es inagotable.

Es una energía limpia puesto que no produce emisiones tóxicas

durante su funcionamiento.

Los embalses que se construyen para generar energía

hidráulica: Permiten el almacenamiento de agua para la

realización de actividades recreativas y el abastecimiento de

sistemas de riego.Pueden regular el caudal del río evitando

riesgos de inundación en caso de crecidas inusuales.

La gran ventaja de la energía hidráulica o hidroeléctrica es la

eliminación de combustibles.

1.3.4. Desventajas de la energía hidráulica.

La construcción de grandes embalses puede inundar

importantes extensiones de terreno, obviamente en función de

la topografía del terreno aguas arriba de la presa, lo que podría

significar pérdida de tierras fértiles y daño al ecosistema,

dependiendo del lugar donde se construyan.

Destrucción de la naturaleza. Presas y embalses pueden ser

destructivos a los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, estudios

han mostrado que las presas en las costas de Norteamérica

han reducido las poblaciones de trucha septentrional común

que necesitan migrar a ciertos lugares para reproducirse.

Cambia los ecosistemas en el río aguas abajo. El agua que sale

de las turbinas no tiene prácticamente sedimento. Esto puede

dar como resultado la erosión de los márgenes de los ríos.

Cuando las turbinas se abren y cierran repetidas veces, el

caudal del río se puede modificar drásticamente causando una

dramática alteración en los ecosistemas.

1.4. Energía geotérmica.

La energía geotérmica es una de las fuentes de energía menos

conocidas y se encuentra almacenada bajo la superficie terrestre en

forma de calor y ligada a volcanes, aguas termales, fumarolas y

géiseres. Considerando toda la superficie de la Tierra, la potencia

geotérmica total que nos llega desde el interior es de 4,2 x 1012 J. Se

trata de una cantidad inmensa de energía, pero solo una fracción de

ella puede ser utilizada por la humanidad. Hasta ahora la utilización

de esta energía ha estado limitada a áreas en las cuales las

condiciones geológicas permiten un transporte (agua en la fase

líquida o vapor) para transferir el calor desde zonas calientes

profundas hasta cerca de la superficie, dando origen a los recursos

geotérmicos. Las aplicaciones van desde la producción de

electricidad, cuando se trata de yacimientos de alta temperatura

(superiores a los 100-150°C), hasta los usos térmicos en los sectores

industrial, servicios y residencial, para temperaturas por debajo de los

100°C, ya sea de forma directa o a través de bomba de calor

geotérmica (calefacción y refrigeración) para temperaturas muy bajas

(por debajo de los 25°C). (IDAE) y (IGME)

De todos es sabido que el interior de la Tierra está caliente y que, a

medida que se profundiza hacia el interior de ella se encuentran

temperaturas crecientes. A veces no se llega a percibir cómo el calor

de la Tierra se disipa hacia su parte más externa. Sin embargo, ya el

hombre primitivo aprovechaba esta característica peculiar del

subsuelo y buscaba abrigo de las bajísimas temperaturas que

entonces sufrían y se acomodaba en las cavernas que mantienen su

temperatura prácticamente estable durante todo el año. También

quienes trabajan en los ambientes mineros saben bien de esta

situación y cómo en las zonas más profundas de las explotaciones

mineras las temperaturas son apreciablemente superiores.

La explotación de recursos geotérmicos de alta temperatura hasta la

fecha ha ocurrido en su mayoría solamente en zonas volcánicas

Los factores esenciales para la existencia de un buen recurso

geotérmico son: calor, fluidos y permeabilidad (fracturas). IDAE

1.4.1. Recursos y yacimientos geotérmicos.

El recurso geotérmico, de acuerdo con lo señalado anteriormente, lo

constituye el calor del interior del globo. Es por ello que el objetivo de

la geotermia es el aprovechamiento de esa energía calorífica del

interior de la Tierra. Sin embargo, al menos en principio, para que esa

energía pueda ser aprovechada se necesita que se acumule en algún

cuerpo del interior de la corteza. La forma más común de

concentración es en el agua que rellena los poros y huecos de las

formaciones rocosas que constituyen la litosfera y actúa como

captador y transmisor de la energía geotérmica. El agua contenida en

la “esponja” que constituyen ciertos materiales geológicos

permeables, adquiere los niveles energéticos (temperatura y presión)

que la energía proveniente del interior del globo le transfiere. Como

consecuencia de las condiciones termodinámicas del sistema

aguaroca, el agua adquiere características químicas específicas

determinadas por el equilibrio fisicoquímico que se produce en el

interior de la litosfera, enriqueciéndose en sales minerales

provenientes de la disolución del esqueleto rocoso que le alberga. De

esta forma, el fluido geotérmico –agua cargada en sales minerales–

en condiciones de presión y temperatura adecuadas, sirve de

vehículo para el aprovechamiento de la energía proveniente del

subsuelo. Instituto Geológico y Minero de España

1.4.2. Recursos y yacimientos geotérmicos convencionales.

Se denomina recurso geotérmico a la porción de calor desprendido

desde el interior de la Tierra que puede ser aprovechado por el hombre

en condiciones técnicas y económicas. Es decir, tan sólo la fracción de

calor del globo, que las técnicas que en cada momento estén

disponibles permitan un aprovechamiento en condiciones económicas

adecuadas, se considera como recurso geotérmico. Cuando se dan las

circunstancias adecuadas para que unos materiales permeables llenos

de agua intercepten el flujo de calor desde el interior del globo, y a su

vez estos materiales se encuentren suficientemente “sellados” en su

parte inferior y superior por materiales impermeables, se dan las

condiciones favorables para la existencia de un yacimiento geotérmico.

De este modo, las condiciones clásicas para la existencia de un

yacimiento geotérmico son la presencia de: • un foco de calor activo, • un

material permeable con su base impermeable (el almacén geotérmico)

por el que circula un fluido (en general agua de origen meteórica, en

fase líquida o vapor), • y una cobertera o sello que impida (o al menos

limite) el escape del fluido. Se conoce así como yacimiento geotérmico

el espacio de la corteza terrestre en el que se localizan materiales

permeables que albergan un recurso geotérmico susceptible de ser

aprovechado por el hombre. IGME

1.4.3. Clasificación de los yacimientos geotérmicos.

Espacio físico en el interior de la corteza terrestre con unas

determinadas condiciones geológicas, en el que se sitúa un recurso

geotérmico cuya explotación es económicamente viable.

Los yacimientos geotérmicos pueden clasificarse según diferentes

criterios: contexto geológico, nivel de temperatura, modo de

explotación y tipo de utilización. Lo habitual es clasificarlos en función

del nivel térmico de los fluidos que contienen, es decir, de los

recursos que albergan, adoptándose los mismos intervalos de

temperatura considerados para éstos:

Yacimientos de alta entalpía, en los que el fluido se encuentra

en condiciones de presión y alta temperatura (> 150 ºC).

Yacimientos de media entalpía, en los que el fluido se

encuentra a temperaturas entre 100 y 150 ºC.

Yacimientos de baja entalpía, en los que la temperatura del

fluido varía entre 30 y 100 ºC.

Para el caso de energía geotérmica de muy baja temperatura no

suele utilizarse el término yacimiento, ya que este recurso se

encuentra difuso en toda la superficie terrestre. Además, hay que

considerar los yacimientos geotérmicos no convencionales, que

constituyen casos singulares de los yacimientos de alta entalpía (T >

150 ºC). Se trata de los siguientes:

Yacimientos de roca caliente seca (HDR: Hot Dry Rock),

creados, mediante la acción del hombre, en materiales

geológicos de escasa o nula permeabilidad y/o porosidad

existentes en condiciones de alta temperatura y a

profundidades no muy elevadas, carentes de fluido. El

calentamiento de estos materiales se debe a su proximidad a

cámaras magmáticas en áreas volcánicas. Las técnicas

empleadas persiguen la creación, en el macizo de roca

profundo y caliente, de una red de fracturas que permitan la

formación de una zona de intercambio térmico almacén

artificial, por la que se hace circular un fluido inyectado desde

la superficie, que retorna a ésta con un elevado incremento de

su temperatura. La fracturación se consigue inyectando, a

través de un pozo, grandes volúmenes de agua a elevada

presión, en un proceso denominado hidro fracturación o

fracturación hidráulica, usado frecuentemente en la

producción de petróleo y gas. La distribución en profundidad

del sistema de fracturas creado puede modelizarse usando

métodos sísmicos de prospección geofísica, al objeto de

determinar la ubicación del pozo de extracción del agua

caliente, que se enviará a una central de ciclo binario para la

producción de energía eléctrica y posteriormente se

reinyectará en el yacimiento. Los resultados obtenidos en la

creación de yacimientos geotérmicos de roca caliente seca

han abierto la posibilidad de aplicar las técnicas de

fracturación indicadas a yacimientos de baja permeabilidad en

producción, con objeto de incrementar las reservas

geotérmicas y la productividad. Sería el caso de los

yacimientos de roca caliente fracturada (HFR: Hot Fractured

Rock), que contienen un fluido caliente y presentan fracturas

que pueden estimularse artificialmente para aumentar la

recuperación de energía. Estos yacimientos en los que es

precisa la intervención directa del hombre para su creación y/o

estimulación activa, son también denominados Sistemas

Geotérmicos Estimulados (EGS: Enhanced Geothermal

System).

Yacimientos geotérmicos supercríticos (T > 300 ºC), cuya

investigación se viene desarrollando en los últimos tiempos,

en los que las condiciones termodinámicas permitirían la

producción de electricidad y también la de hidrógeno. Los

recursos asociados –volcánicos profundos o supercríticos–

están calentados por el magma subsuperficial en regiones

volcánicas. La tecnología necesaria para este tipo de recursos

supone el desarrollo de equipos que puedan funcionar

adecuadamente y durante largos períodos de tiempo a

temperaturas extremadamente elevadas.

Yacimientos geopresurizados, en los que el agua contenida en

el acuífero está sometida a grandes presiones (entre un 40% y

un 90% superiores a la presión hidrostática que

correspondería a la profundidad a la que se halla) y se

encuentra casi completamente sellada para el intercambio con

las rocas circundantes. Además de la energía térmica del

agua geotermal, los sistemas geopresurizados también

contienen energía mecánica como consecuencia del exceso

de presión del fluido, así como cierto potencial de energía de

combustión, ya que, normalmente, se encuentran cantidades

importantes de metano (gas natural) disueltas en el agua

geotermal. La mayor parte de la energía térmica de los

yacimientos geopresurizados es resultado de la contribución,

aproximadamente a partes iguales, de la temperatura del agua

y del metano disuelto. Los yacimientos geopresurizados se

forman generalmente en cuencas sedimentarias más que en

áreas volcánicas. De hecho, se han descubierto como

consecuencia de exploraciones petrolíferas en cuencas

sedimentarias con gradiente geotérmico normal, pero en las

que el agua se encuentra a una profundidad. IDAE (Instituto

para la diversificación y ahorro de la energía)

1.4.4. Explotación y utilización de yacimientos geotérmicos.

Antes de proceder a la explotación de un yacimiento geotérmico es

necesario conocer:

• Profundidad y espesor del acuífero

• Calidad, caudal y temperatura del fluido

• Permeabilidad y porosidad de las rocas

Una vez conocidos estos factores, la explotación se realiza mediante

sondeos análogos a los petrolíferos. Sin embargo, para no agotar el

agua se suele reinyectar ésta al acuífero mediante otro pozo.

Asimismo, es necesario evitar la corrosión que suele producir el fluido

geotérmico utilizando materiales no atacables lo que hace que, en

general, este tipo de explotación precise de una inversión inicial muy

elevada.

La energía geotérmica puede ser utilizada en dos campos, definidos

por la temperatura que alcanza el fluido geotérmico: alta y baja

temperatura. El límite práctico entre ambos no está claramente fijado,

pero se puede situar entre 130 y 150ºC.

Los yacimientos de alta temperatura se utilizan en la producción de

energía eléctrica, cuyo coste suele ser casi la mitad que el de la

electricidad producida en una central térmica convencional. Ahora

bien, al ser la calidad de la energía geotérmica inferior a la de los

combustibles convencionales, el rendimiento de conversión es muy

pobre. Así con un fluido a 3000C enfriado hasta una temperatura

ambiente de 200C, el rendimiento real del proceso no supera el 30 %.

Por su parte, la mayor abundancia de los yacimientos de baja

temperatura ha obligado a desarrollar nuevos procesos que permitan

el aprovechamiento del agua caliente de los mismos, cuya

temperatura no suele ser superior a los 1000C. Así los tres campos

en los que la geotermia de baja temperatura puede encontrar

aplicación son:

• Calefacción urbana

• Calefacción industrial

• Calefacción agrícola

Los principales obstáculos que se oponen a la geotermia de baja

temperatura son básicamente:

• Grandes inversiones iniciales

• Bajo rendimiento

• Imposibilidad de transporte.

Alterra power corp

1.4.5. Tecnologías de aprovechamiento.

Como ya se ha indicado, el tipo de recurso geotérmico alta y media o

baja entalpía, básicamente determina sus posibilidades de

aprovechamiento, las cuales varían en función de las tecnologías

disponibles en cada momento. No obstante, pueden establecerse dos

tipos principales de aplicaciones o aprovechamientos:

• Producción de electricidad, para los recursos geotérmicos de alta y

media entalpía, incluidos los sistemas geotérmicos estimulados.

Usos directos del calor calefacción y refrigeración, redes de

climatización de distrito, ACS y aplicaciones en agricultura

(invernaderos, secado de productos agrarios, etc.), acuicultura

(piscifactorías, producción de algas, etc.), procesos industriales y

balneoterapia (spas y otros), para los recursos de baja y muy baja

entalpía. Las tecnologías aplicadas en cada caso varían en función

del tipo de recurso que se pretende utilizar, de su profundidad y del

aprovechamiento previsto.

Tecnologías aplicables para la obtención de electricidad

En líneas generales, la energía geotérmica que se utiliza para

generar electricidad puede obtenerse a partir de tres tipos distintos de

fluidos que representan, a su vez, tres tipos de recursos diferentes:

• Recursos de vapor seco, que corresponden a los denominados

sistemas de vapor dominante, en los que no hay o es muy escasa

fase líquida asociada. The Geysers, en California o Lardarello en

Italia, son ejemplos de estos sistemas hidrotermales de alta

temperatura, donde los poros de las rocas están más saturados por

vapor que por agua líquida. Los sistemas de vapor dominante no

requieren la separación del vapor del agua, por lo que la energía que

contienen es relativamente fácil de aprovechar de un modo eficiente.

Esta circunstancia los convierte en los más favorables para la

producción de energía eléctrica, si bien, comparativamente, son los

menos frecuentes.

• Recursos de vapor húmedo, pero de alta entalpía, que

corresponden a sistemas hidrotermales de agua caliente capaces de

producir vapor que se aprovecha directamente para generar

electricidad. En estos sistemas, el fluido es total o mayoritariamente

líquido, pero se transforma en una mezcla de vapor y agua líquida

cuando asciende y se descarga a través de los pozos de producción.

Existen multitud de ejemplos de este tipo de aprovechamiento.

• Recursos de moderada entalpía, correspondientes a sistemas que

producen fluido que no llega a transformarse en una mezcla de vapor

y líquido, de modo que el transporte del calor sólo se realiza a través

de la fase líquida. Sin embargo, pese a que estos sistemas

hidrotermales no son capaces de producir vapor a una presión lo

suficientemente alta para su aprovechamiento directo en la

generación de electricidad, se encuentran a una temperatura lo

bastante elevada como para producir, mediante un intercambiador

que incorpora un segundo fluido, secundario o de trabajo un vapor a

alta presión capaz de mover un sistema turbina-generador. Esta

técnica de producción eléctrica, en la que el calor geotérmico se

transfiere a otro fluido con una temperatura de vaporización inferior a

la del agua, se conoce como ciclo binario.

Existen tres tipos de plantas para generar energía eléctrica

procedente de recursos geotérmicos, en función de las características

y la naturaleza del fluido geotermal disponible (descritos

anteriormente) y de su profundidad:

- Plantas de vapor seco, que utilizan un flujo directo de vapor

geotérmico.

- Plantas flash –hasta ahora, las más habituales–, que utilizan

una mezcla de agua líquida y vapor.

- Plantas de ciclo binario, que funcionan como sistemas de

circuito cerrado que aprovechan recursos de media temperatura. El

ciclo Rankine es el ciclo binario comercial que se emplea en Estados

Unidos.

Hay que considerar, además, las plantas de ciclo combinado, que

aprovechan los beneficios de las tecnologías binaria y flash.

Plantas de vapor seco.

Se trata de plantas en operación desde hace más de cien años más

que cualquier otra tecnología de conversión geotérmica, que utilizan

recursos de vapor seco. El fluido que llega a la superficie, procedente

de las fracturas del suelo, es vapor en estado de saturación o

ligeramente recalentado (vapor seco), que se dirige directamente a

una turbina para producir electricidad. Los costes de producción de la

planta, al generarse electricidad de forma directa, resultan muy bajos.

Los sistemas de vapor seco son relativamente simples: sólo requieren

vapor, un pozo para la inyección del condensado y un mínimo de

dispositivos de limpieza del vapor. Necesitan, además, un colector

para retirar sólidos de gran tamaño, un centrifugador para separar el

condensado y las partículas sólidas de pequeño tamaño, puntos para

el drenaje del condensado a lo largo de las tuberías y, finalmente, un

filtro para eliminar partículas pequeñas y sólidos disueltos. No

obstante, los crecientes avances tecnológicos continúan mejorando

estos sistemas. Actualmente, algo menos del 40% de la electricidad

geotérmica que se produce en Estados Unidos tiene su origen en

este tipo de plantas, todas localizadas en The Geysers (California).

En Matsukawa (Japón), éste es también el proceso utilizado. IDAE

(Instituto para la diversificación y ahorro de la energía)

1.5. Energía Mareomotriz.

La energía mareomotriz es aquella energía que aprovecha el ascenso y

descenso del agua del mar producido por la acción gravitatoria del sol y la

luna para generar electricidad de forma limpia. (Twenergy, 2012)

Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para

la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en

energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable. Es un tipo

de energía renovable y limpia.

Esta energía es debida a la atracción gravitatoria de la Luna y el Sol, y a la

rotación de la Tierra, 3.106 MW.

En la Figura se muestra un mapa global de la amplitud de mareas. La

información mostrada es el patrón global de la componente de marea M2,

que es el principal componente lunar semidiurno (OES, 2011), y representa

alrededor del 60% de la amplitud total de las mareas (NASA, 2006).

Figura 1: Mapa mundial de amplitud de marea.

Fuente: Ocean Energy Systems (2011)

Según el Ministerio del Ambiente, las mareas

pueden aprovecharse en zonas como golfos,

bahías y estuarios haciendo uso de turbinas

hidráulicas que se interponen al movimiento natural de

las aguas.

1.5.1. El fenómeno de las mareas.

La marea es la fluctuación periódica del nivel de los océanos, debida

principalmente a la atracción gravitatoria de la Luna y en menor

cuantía del Sol, (la Luna ejerce una atracción 2,2 veces la del Sol), y

al movimiento de rotación de la Tierra, (aceleración de Coriolis); otros

factores son la forma y fisionomía del relieve de las costas y del

fondo, los fenómenos meteorológicos, etc.

La aceleración que produce el efecto de marea aumenta con la masa

y disminuye con el cubo de la distancia. Con relación a la Tierra, y

teniendo en cuenta las distancias y las masas, sólo el Sol y la Luna

son capaces de producir mareas apreciables; el Sol, más distante,

influye por su masa; la Luna, de masa mucho menor, por su

proximidad a la Tierra.

La masa del Sol es del orden de 27 millones la de la Luna, pero se

encuentra 390 veces más lejos, por lo que la contribución del Sol a la

marea es 27.106/3903 = 0,45 veces la contribución lunar.

El fenómeno es prácticamente idéntico, tanto si el punto sometido a la

acción de la marea, se encuentra orientado hacia el astro, como si se

encuentra en la parte opuesta. La fuerza generadora de la marea Fa,

lunar FL o solar FS, es peque- ña, del orden de 10-7 veces la fuerza

de gravitación, Fig 2.

La causa de las mareas deriva de la aplicación de las dos fuerzas,

atractiva y centrífuga, que en el cdg de la Tierra se neutralizan, es

decir, la atracción de la Luna queda compensada por la fuerza

centrífuga engendrada por la revolución en torno al centro de

gravedad del sistema Tierra-Luna, ya que de no ser así, la atracción

provocaría un acercamiento progresivo entre ellas.

Figura 2: Fuerza generadora de la marea

Fuente: Anónimo

1.5.2. Métodos de generación.

Los métodos de generación mediante energía de marea pueden

clasificarse en estas tres:

a) Generador de la corriente de marea.

Los generadores de corriente de marea (Tidal Stream Generators o

ETG, por sus iníciales inglés) hacen uso de la energía cinética del

agua en movimiento a las turbinas de la energía, de manera similar al

viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas eólicas. Este

método está ganando popularidad debido a costos más bajos y a un

menor impacto ecológico en comparación con las presas de marea.

b) Presa de marea.

Las presas de marea hacen uso de la energía potencial que existe en

la diferencia de altura (o pérdida de carga) entre las mareas altas y

bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de

un estuario, y sufren los altos costes de la infraestructura civil, la

escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.

c) Energía mareomotriz dinámica.

La energía mareomotriz dinámica (Dynamic Tidal Power o DTP) es

una tecnología de generación teórica que explota la interacción entre

las energías cinética y potencial en las corrientes de marea. Se

propone que las presas muy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de

longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el

océano, sin encerrar un área. Se introducen por la presa diferencias

de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua

importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereñas

poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la

costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea.

Cada represa genera energía en una escala de 6 a 17 GW

1.5.3. Mecanismo de una central Mareomotriz.

Una central mareomotriz se basa en el almacenamiento de agua en

un embalse formado al construir un dique con unas compuertas que

permiten la entrada de agua o caudal para la generación eléctrica. El

sistema es sencillo y sigue el mismo principio que los antiguos

molinos de mareas: cuando la marea sube, se abren las compuertas

y se deja pasar el agua hasta que llega a su máximo nivel. A

continuación, se cierra el dique para retenerla y se espera a que el

mar vaya bajando al otro lado, lo que produce un gran desnivel. Esta

altura es aprovechada para hacer pasar el agua por las turbinas y

generar electricidad. Según el Instituto para la Diversificación y

Ahorro de la Energía (IDAE), sólo en aquellos puntos de la costa en

los que la mar alta y la baja difieren más de cinco metros de altura es

rentable instalar una central de estas características.

1.5.4. Centros de prueba para energía marina alrededor del mundo.

En los últimos años el interés internacional y actividades de desarrollo

en el sector de energía marina han crecido, y ahora más de una

docena de países cuentan con políticas de incentivos específicas

para este sector. Adicionalmente, un número considerable de centros

de prueba a escala real de energía marina han sido establecidos en

el Reino Unido, Europa continental y Norte América tal como se

muestra a continuación. El actual estado emergente de estas

tecnologías crea un margen considerable para su futuro desarrollo y

para una reducción significativa de costos en el sector.

El establecimiento de estos centros ha sido un elemento crucial en el

desarrollo de los distintos dispositivos, ya que estos centros han

entregado la infraestructura necesaria para que los desarrolladores

de tecnologías puedan realizar su investigación. Los centros de

pruebas para dispositivos y desarrollo de tecnología son, según lo

presentado por Mueller at al (2010):

European Marine Energy Centre (EMEC), Centro Europeo de Energía

Marina: inaugurado en 2004 en las Islas de Orkney, Escocia. En este

centro se lleva a cabo una amplia investigación y pruebas a escala

real para equipos de generación mediante olas y corrientes.

The Northwest National Marine Renewable Energy Centre

(NNMREC), Centro Nacional de Energía Renovable Marina del

Noroeste: establecido en 2008 en la Universidad de Washington en

Seattle, EE.UU. El objetivo de este centro es desarrollar todo tipo de

capacidades para apoyar el desarrollo undimotriz y mareomotriz en

Estados Unidos.

The Hawaii National Marine Renewable Energy Centre (HINMREC),

Centro Nacional de Energía Renovable Marina de Hawaii: este centro

pertenece a la Universidad de Hawaii y su objetivo es acelerar el

desarrollo y pruebas de tecnologías de conversión de energía térmica

del océano. Este centro de pruebas no está relacionado con el

propósito de este informe, pero se menciona como un ejemplo de un

centro de pruebas activo.

Fundy Ocean Research Centre for Energy (FORCE), Centro de

Investigación del Océano para Energía de Fundy: este centro recibe

fondos del gobierno canadiense, de la provincia de Nova Scotia, de

Encana Corp y de los desarrolladores participantes. Está ubicado en

la bahía de Fundy, Nova Scotia, Canadá, y su objetivo es desarrollar

tecnologías mareomotrices.

New and Renewable Energy Centre, Centro de Energías Nuevas y

Renovables: el centro está ubicado en Blyth, al Noreste de Inglaterra,

y su enfoque es acelerar la implementación y la integración a la red

de tecnologías renovables y de generación de bajas emisiones de

carbono, usando energía eólica, undimotriz, mareomotriz, solar

fotovoltaica y termal.

Wave Hub: ubicado en Cornwall, al Suroeste de Inglaterra, el principal

objetivo de este centro es proporcionar una instalación off-shore para

los arreglos de convertidores de energía undimotriz. La idea es que

dispositivos que ya han sido probados en otras instalaciones como

EMEC o en la bahía de Galway, por ejemplo, los desarrolladores

puedan probar los arreglos de estos dispositivos en el Wave Hub.

Marine Institute: ubicado en Galway, Irlanda, el objetivo de este

instituto es apoyar la introducción de energía del océano (olas y

corrientes) al portafolio renovable en Irlanda y desarrollar una

industria de energía del océano irlandesa.

Nissum Brending: ésta es una instalación off-shore ubicada en

Limfjord, Dinamarca. El centro fue inaugurado el año 2000, y más de

treinta plantas de generación undimotriz han sido probadas en él.

Wave Power Project: este centro fue establecido en el año 2002 en

Lysekil, Suecia, y su objetivo es verificar que las tecnologías básicas

para la generación mediante olas sea exitosa, realizar pruebas de

arreglos de boyas y obtener conocimiento de los impactos

ambientales de las tecnologías probadas.

1.5.5. Impactos ambientales.

Actualmente, el desarrollo de energía marina alrededor del mundo

está aún en una etapa de proyectos piloto, con pequeña presencia de

aparatos bajo operación comercial. Debido a esto, aún no hay

experiencia o certeza sobre los efectos que diferentes aparatos tienen

sobre el ambiente marino, éste es el objeto de varias investigaciones

en curso y amerita un interés importante en el futuro. Sin embargo, la

naturaleza progresiva e incremental del desarrollo del sector.

Existen algunos estudios que permiten obtener una visión general del

impacto a afrontar. Uno de esos estudios fue desarrollado por el

Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, 2011) e

incluye detalles de los efectos potenciales de los dispositivos en el

medio ambiente.

Entre los aspectos considerados en el estudio IPCC (2011) se incluye

lo siguiente.

Los dispositivos mareomotrices se instalan en zonas de ambientes

energéticos con grandes flujos de agua, los que tienen poca

diversidad y abundancia de especies marinas.

Aunque las tecnologías de mareas tengan piezas móviles (aspas que

rotan o hidrodeslizadores oscilantes) que puedan dañar el ambiente

marino, no hay evidencia hasta la fecha de daños que dispositivos

mareomotrices causen a animales como ballenas, delfines, focas o

tiburones. Esto puede deberse en parte al poco tiempo y cantidad de

dispositivos en operación, pero también puede deberse a la baja

velocidad de rotación de los rotores o aspas (relativa a la velocidad

de escape de los animales) comparada a las velocidades de

propulsión de barcos.

2. Agua de mar.

La Tierra se creó hace 4.500 millones de años, aproximadamente. Una vez

enfriada la superficie del planeta, hace 4.000 millones de años, aparece el

agua en la atmósfera en estado gaseoso y sobre la superficie en estado

líquido. La idea más aceptada sobre el origen del agua, es que grandes

volcanes expulsaron este elemento a la atmósfera, donde condensó (pasó a

estado líquido) y formó los primeros charcos y lagos en las depresiones de la

superficie. De estos lagos surgieron ríos que inundaron las llanuras

cercanas, dando inicio a la formación de mares y océanos. La otra hipótesis,

y más reciente, indica que fueron los choques de meteoritos y cometas

conteniendo o formados por agua, trajeron este elemento desde el espacio

exterior. La consecuencia es que gracias al agua y otras sustancias químicas

crearon el ambiente propicio en el cual se inició la vida.

Desde entonces la misma cantidad de agua ha circulado una y otra vez en el

planeta, cambiando de estado (gas, líquido y sólido). Debido a que la

cantidad total de agua en la Tierra es única, la que vemos y usamos hoy en

día es la misma que ha estado reciclándose constantemente.

Existen diferentes fuentes de agua, una de estas fuentes es el agua de mar.

Esta está disponible en gran cantidad.

El nivel de las aguas de mar no es constante: este nivel es la distancia

vertical entre la superficie del mar tranquilo y un punto tomado o fijado

arbitrariamente por el hombre en tierra firme.

El agua de mar es una disolución acuosa de diferentes sales, en proporción

aproximadamente constante, especialmente sal común, cloruro potásico y de

magnesio, sulfato cálcico, amínico, magnésico; algunos carbonatos (cálcico),

yodo y materia orgánica.

Cada kilogramo de agua marina contiene por lo regular 35 gramos de sales,

de las cuales el 78% es cloruro sódico. Debido a ello, las aguas marinas son

saladas y amargas (por el sulfato y cloruro magnésicos), y de sabor

característico. Todas estas sales son aportadas al mar por aguas

continentales, y la intensa evaporación que tiene lugar en los mares ha

aumentado paulatinamente su concentración en sales. La salinidad no es

uniforme en un mismo océano o mar. Así, la salinidad de las aguas del mar

Báltico, cerca de las costas danesas y alemanas es de 8,3 por 100, en tanto

que la de las aguas del golfo de Botnia, en el mismo mar, es de 2 por 100, a

causa de los numerosos ríos que en el desaguan, procedentes de la fusión

de las nieves. Las aguas del mar Mediterráneo son más saladas que las del

atlántico, y en el mar muerto (Israel) la salinidad es mayor, hasta el extremo

que es imposible la vida en sus aguas; de ahí el nombre que ha recibido. Es

tal su densidad, que el hombre sobrenada en sus aguas sin esfuerzo alguno.

Como consecuencia de la salinidad, el agua del mar tiene densidad superior

a la del agua pura: 1,027 por término medio y su punto de solidificación

(congelación) es aproximadamente -2º C.

Las aguas marinas reflejan en parte el color del cielo, pero tienen color

propio y característico, más azul en la zona tropical que en el resto,

influyendo en ello los materiales que flotan en su masa, los arrastrados por

los grandes ríos, la presencia de minúsculos organismos vivos y otras

circunstancias. Su transparencia disminuye rápidamente con la profundidad,

de tal manera que a la de 50 metros la oscuridad es casi absoluta.

Tampoco la temperatura de los mares es uniforme en toda su masa. En las

capas superiores experimentan las mismas oscilaciones que en el ambiente.

A cincuenta metros de profundidad, ya no se hacen perceptibles los cambios

de temperatura de la superficie. Hacia los 2000 metros, se mantiene

constantemente a 4º, descendiendo lentamente con la profundidad hasta

alcanzar la de 2º a 4000 metros de profundidad. Los océanos y mares

desempeñan el oficio de reguladores de temperatura. Las regiones costeras

o bañadas por mares de gran extensión tienen clima más suave que las

regiones interiores de igual latitud.

Las aguas del mar están sometidas a movimientos muy complejos, como

consecuencia de las olas, las mareas y las corrientes.

Las olas son masas superficiales de agua que se acumulan y son

arrastradas por el viento. Pueden alcanzar altura y violencia variable, y al

romper contra la orilla arenosa o chocar violentamente contra las rocas y

acantilados los erosiona considerablemente. El movimiento onduloso del

agua del mar no es, como se cree generalmente, un movimiento de

transporte de agua, sino sencillamente un movimiento oscilatorio.

Las mareas son movimientos periódicos de las aguas del mar y consisten en

la elevación y descenso del a nivel de grandes masas de agua provocadas

por la acción atractiva combinada del Sol y la Luna con preponderancia de la

última, debido a su menor distancia con la tierra. Esta elevación tiene lugar

dos veces al día con un retardo de 50 minutos cada día. La marea alcanza

su amplitud cuando se suman las acciones de ambos astros, esto es, cuando

la luna y el sol están en conjunción y la tierra en el perihielo; se llaman

entonces mareas vivas o equinocciales y son las más intensas. Pero cuando

ambos astros están en oposición y la tierra en afelio, las mareas son poca

intensas o muertas.

Los mares tienen su fauna y flora propias, que varían según la profundidad,

salinidad, proximidad de las costas, etc. Llámense plancton los pequeños

seres que viven errantes en las aguas marinas, en tanto que los animales

que se mueven en las aguas voluntariamente, como los peces, se llaman

necton. Los que viven en el fondo del mar constituyen el bentos, y pueden

ser fijos, como las esponjas y corales, o libres. Se llaman seres abisales los

que viven a grandes profundidades.

2.1. Características del agua de mar.

a) Química del agua de mar.

Para un buen entendimiento de la química del agua es necesario el

tener claro los elementos conceptuales involucrados en este capítulo,

por lo cual se enuncia alguno de ellos a continuación.

Tensión superficial

Además de sus extraordinarias propiedades caloríficas, el

agua tiene propiedades físicas muy distintas a las de otros

líquidos. Esta es su elevada tensión superficial, debida a los

puentes de hidrogeno, que hacen que el agua se eleve en un

tubo capilar.

Presión osmótica.

Si dos soluciones acuosas están separadas por una

membrana, el agua pasara de la más diluida a la más

concentrada. Este importante proceso controla la actuación de

todas las células vivas; explica también la efectividad de la

preservación de los alimentos mediante su salado, la sal crea

una solución concentrada, separando las células de los

organismos que pueden provocar la descomposición de los

alimentos, cuando dentro de sus cuerpos abandona tratando

de diluir la solución salina externa.

Viscosidad.

Es una propiedad final del agua que afecta su tratamiento y su

empleo. Esta es una medida de la fricción interna, de la

fricción de una capa de moléculas que se mueve sobre otra. Al

aumentar la temperatura del agua, esta fricción interna

disminuye. Los sólidos que quedan en el agua sobredrenante

arriba de la materia sedimentada son muy finos y son los que

producen la turbidez.

b) Oceanografía química.

El mar contiene formas diversas y cantidades variables casi tos los

elementos químicos conocidos, aunque alguno de ellos se encuentra

en pequeñas cantidades o tazas recibiendo el nombre de

oligoelementos.

Concentración promedio de los

principales elementos de agua

de mar

c) Composición química del agua de mar.

El primer componente del mar es el agua, compuesto que tiene cada

una de sus moléculas formadas por un átomo de oxígeno y dos

átomos de hidrogeno.

El agua delos océanos no es pura, sino que contiene en solución una

gran variedad de elementos y compuestos llamados sales, en una

proporción de 96.5%de agua y de 3.5% de estos últimos. Las

sustancias disueltas en el agua llegan ella a través de una serie de

procesos físicos, químicos y biológicos, y son las encargadas de

proporcionar las propiedades del agua oceánica.

d) Algunas propiedades químicas del agua de mar.

Salinidad.

La salinidad es un de las características que más interesas

estudiar. Esta propiedad resulta de la combinación de

diferentes sales que se encuentran disueltas en el agua

oceánica, siendo las principales los cloruros, carbonatos y

sulfatos. Se puede decir que básicamente el mar es una

solución acuosa de sales, característica que confiere su

sabor. ¨la salinidad es la cantidad total en gramos de las

sustancias solidas en kilogramo de agua de mar¨. Se

representa en partes por mil y se encuentra en lo océanos

como salinidad media la de 35 partes por mil, o sea que un

kilogramo de agua de mar contiene 35 gramos de sales

disueltas.

La salinidad varia en dirección tanto horizontal como vertical

y aun en un mismo punto puede experimentar variaciones en

las diferentes estaciones del año.

V. CONCLUSIONES Los recursos inagotables son parte de los recursos naturales, estos

recursos los encontraremos de forma permanente en el planeta, sin

importar la cantidad que sea utilizada por el ser humano. Son de

vital importancia porque gracias a ellos se logra el equilibro

ecológico.

Con el fin de conseguir energía sin ocasionar graves perjuicios, se

han desarrollado tecnologías más "verdes" (con menor impacto

ambiental) que permiten generar energía de una manera más

limpia. Ejemplos de ello son la energía solar o la eólica, que se han

ido desarrollando poco a poco, mejorando su eficiencia

progresivamente.

En la actualidad nuestro planeta vive una situación crítica y es

urgente crear o fomentar una sociedad global sustentable para

garantizar la permanencia de los seres humanos en la tierra al igual

que muchas especies para así gozar de una biosfera saludable, con

sus sistemas ecológicos en equilibrio, una gran biodiversidad.

VI. BIBLIOGRAFIA

Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). (2011). IDAE.

Recuperado el 19 de Mayo de 2016, de

http://www.idae.es/index.php/mod.pags/mem.detalle/idpag.513/relcategoria.3

742/relmenu.165

Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, 2011.Special Report on

Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation.Lewis, A., S.

Estefen, J. Huckerby, W. Musial, T. Pontes, J. Torres-Martinez, 2011: Ocean

Energy. In IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate

Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth,

P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S.

Schlömer, C. von Stechow (eds)], Cambridge University Press, Cambridge,

United Kingdom and New York, NY, USA

NASA, 2006. TOPEX/Poseidon: Revealing Hidden Tidal Energy. NASA

Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio, Greenbelt,

Maryland. Available at: svs.gsfc.nasa.gov/stories/topex/

Ocean Energy Systems (OES), International Energy Agency, 2011.An

International Vision for Ocean Energy

Twenergy. (10 de Agosto de 2012). Twenergy. Recuperado el 19 de Mayo de

2016, de http://twenergy.com/a/que-es-la-energia-mareomotriz-588

Luis, P. (1975). Ciencias Físicas y Naturales. España: Barcelona

Méndez Muñiz, J. M., & Cuervo García, R. (2007). Energía solar fotovoltaica.

Madrid, España: FUNDACION CONFEMETAL.

Romero Tous, M. (2010). Energía solar fotovoltaica. Barcelona, España:

Ediciones CEAC