recursos naturales
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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.
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