¿Quiénes somos?

¡Hola!

Somos alumnos de 5to año de la Escuela Secundaria N° 13 ubicada en la localidad de Ingeniero Sajaroff de la provincia de Entre Ríos.

A través de este blog queremos compartir algo de información sobre las energías que han tenido un gran auge en los últimos tiempos....

Las RENOVABLES!!!!!!!

Videos

Energias Alternativas - SERIE: Energias Eficientes

Biogás

Energía Hidroeléctrica

Biocombustibles

Otras energías... Geotérmica , Mareomotriz e Hidrógeno

Energía Geotérmica

Se entiende por energía geotérmica a aquella que, aprovechando el calor que se puede extraer de la corteza terrestre, se transforma en energía eléctrica o en calor. También puede definirse como la que se encuentra en el interior de la tierra en forma de calor. Esta energía se manifiesta por medio de procesos geológicos como volcanes en sus fases póstumas, los geíseres que expulsan agua caliente y las aguas termales.

Es utilizada para el suministro de agua caliente sanitaria o para calentar viviendas, oficina, edificios públicos, piscinas e invernaderos, etc. Aunque su principal utilización es la generación de energía eléctrica, para lo cual se utiliza el calor con el fin de calentar un líquido que al transformarse en vapor hace mover una turbina y un generador que produce electricidad.

Centrales Geotérmicas

Una central geotérmica consta de una perforación realizada en la corteza terrestre a gran profundidad por la que ingresan dos tubos que mantienen sus extremos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor. Por un extremo del tubo se inyecta agua fría desde la superficie, cuando llega a fondo se calienta y sube a chorro hacia la superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una turbina con un generador de energía eléctrica. El agua fría enfriada es devuelta de nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo.

Estos sistemas poseen la gran ventaja de poseer gran rendimiento y requerir poco mantenimiento ya que la única pieza móvil es la turbina. Otra ventaja es que la energía utilizada es renovable y constante en el tiempo.

Energía Mareomotriz

La energía mareomotriz es la que se produce por el movimiento de las mareas.  Se utiliza para la generación de electricidad aprovechando la pleamar y la bajamar para mover una turbina y un generador.  También puede clasificarse como una forma de central hidroeléctrica. 

Funcionamiento: 

Durante la pleamar, el nivel del río es superior al del agua contenida al otro lado del dique por lo que al abrir la compuerta de llenado y dejar pasar el agua, se mueven unas turbinas que acopladas a un generador producen electricidad. Una vez que comienza la bajamar, las compuertas se cierran provocando así una diferencia de altura pero en esta ocasión, a la inversa (la contenida en el dique es mayor a la del mar). Cuando la diferencia es máxima, se obliga a pasar el caudal contenido por el dique a través de unas turbinas a las cuales hace girar. Como éstas tienen acopladas un generador, el mismo también gira produciendo energía eléctrica. 

De esta manera, la central genera electricidad  tanto en la pleamar como en la bajamar. 

Ventajas

• Es energía renovables limpia.
• La producción de energía, aunque puede ser variable, no se ve limitada por la época del año. 
• Generan energía en dos sentidos.

Desventajas

• La instalación de estas centrales no puede realizarse en cualquier lugar. Requiere de ríos profundos, desembocaduras de ríos hacia el océano y debajo de este ultimo aprovechando las corrientes marinas.

Hidrógeno

Átomo de hidrógeno

El hidrógeno es el elemento más simple de la naturaleza, es inodoro, incoloro, no tóxico y a temperatura ambiente se encuentra en estado gaseoso por lo que el principal problema para su aprovechamiento es su almacenamiento. 

Este elemento no es una fuente de energía sino un vector, es decir, que no existe aislado en la naturaleza, por lo que para usarlo es necesaria su previa obtención. Los principales estudios respecto a su aplicación están destinados a su uso como combustible en motores a explosión.

Procesos de extracción:

Electrolisis: el agua es la principal fuente de hidrógeno. El método más sencillo para la extracción a partir de ella, es la electrólisis. Esta consiste en la descomposición de la molécula de agua, haciendo pasar una corriente eléctrica a través de ella.  

Reformado: Consiste en la reacción de hidrocarburos con calor y vapor de agua. También es un proceso generalizado a gran escala y permite obtener un hidrógeno de bajo coste a partir de gas natural. 

Gasificación: Partiendo de hidrocarburos pesados y biomasa se forma hidrógeno y gases para reformado mediante la reacción con vapor de agua y oxígeno. Perfectamente adecuado para hidrocarburos pesados a gran escala, puede utilizarse para combustibles sólidos, como el carbón, y líquidos. 

Ciclos termoquímicos: que utilizan el calor barato de alta temperatura procedente de la energía nuclear o solar concentrada. 

Producción biológica: Las algas y las bacterias producen directamente hidrógeno en determinadas condiciones. Durante los últimos años se estudia este recurso de gran envergadura potencial aunque con un ritmo de producción de hidrógeno bastante lento. Se necesitan grandes superficies y la mayor parte de los organismos apropiados no se han encontrado todavía. 

El hidrógeno obtenido puede ser comprimido y almacenado en celdas por varios meses hasta que se lo necesite.

El hidrógeno como combustible

Los vehículos de hidrógeno funcionan con una pila de combustible que es una batería que genera electricidad para los motores mediante la reacción del hidrógeno de un depósito y el oxígeno del aire. Esta reacción genera agua utilizada para refrigerar la pila de combustible y la energía eléctrica liberada se utiliza para mover motores que impulsan el vehículo. 

Ventajas de los motores a hidrógeno

• Nunca se termina y, como no contiene átomos de carbono, no emite dióxido de carbono.
• Su único desecho es agua.
• Con los avances en las investigaciones es cada vez mas seguro.
• Es silencioso.

Desventajas

• La tecnología para su aplicación aún es incompleta.
• Su almacenamiento en los vehículos aún es complejo.
• El costo aún es un poco elevado.

Energía Eólica

Energía Eólica

Es la energía que podemos obtener de la fuerza cinética del viento. 

En la actualidad, posee dos aplicaciones fundamentales: 

• Extracción de agua del subsuelo mediante máquinas eólicas llamadas molinos.
• Producción de energía eléctrica a través de aerogeneradores. 

Molinos eólicos

En su origen fueron diseñados para la molienda de granos aunque hoy en día poseen una amplia distribución en zonas rurales que no cuentan con agua de una red de abastecimiento.

 Actualmente, los molinos se instalan para extraer agua del subsuelo, la que comúnmente denominamos "de pozo". 

Funcionamiento: Al incidir las corrientes de viento sobre las aspas que se encuentran unidas a un eje común, hacen girar al mismo. Este movimiento es transformado a ascendente y descendente y transmitido por el interior de los caños galvanizados  gracias a una biela y sus vástagos, lo cual acciona una bomba a émbolo ubicada en el fondo del pozo. Esta al ser accionada, impulsa el agua a través de tubos hasta la superficie donde finalmente se almacena en el depósito.

El agua así extraída es utilizada tanto para el consumo humano como para el de la actividad ganadera. 

Aerogeneradores

Es una máquina eólica capaz de generar electricidad aprovechando el movimiento de las masas de aire. Habitualmente se instalan varios aerogeneradores juntos comprendiendo lo que llamamos parque eólico.

Un aerogenerador utiliza la energía cinética del viento para mover las aspas de un rotor hélice que mediante un sistema de transmisión mecánica (compuesta por ejes y una caja multiplicadora que a través de engranajes aumenta la velocidad de giro) hace girar un rotor de un generador eléctrico que transforma la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.  

Palas del rotor: Es donde se produce el movimiento rotatorio debido al viento.

 Eje: Encargado de transmitir el movimiento rotatorio.

 Caja de engranajes o Multiplicadores: Encargados de cambiar la frecuencia de giro del eje a otra menor o mayor según dependa el caso para entregarle al generador una frecuencia apropiada para que este funcione.

 Generador: Es donde el movimiento mecánico del rotor se transforma en energía eléctrica.

 Además de estos componentes básicos se requieren otros componentes para el funcionamiento eficiente y correcto del aerogenerador en base a la calidad de servicio de la emergía eléctrica, alguno de ellos son:

 Controlador electrónico: que permite el control de la correcta orientación de las palas del rotor, también en caso de cualquier contingencia como sobrecalentamiento del aerogenerador lo para.

 Unidad de refrigeración: Encargada de mantener al generador a una temperatura prudente.

 Anemómetro y la Veleta: Cuya función están dedicadas a calcular la velocidad del viento y la dirección de este respectivamente.

En Argentina...

Parque eólicos en Argentina.
Cabe aclarar que existen más proyectos en construcción.

Ventajas

• Es un recurso renovable.
• La energía utilizada es limpia, es decir, no contamina.
• Los avances tecnológicos para su aplicación son muy buenos.
• Requiere relativamente poco mantenimiento. 

Desventajas

• La intensidad del viento es muy variable por lo que no puede asegurarse un suministro constante.
• Para la generación de energía eléctrica no es conveniente su instalación en cualquier región del país ya que los mayores vientos así como los más constantes se encuentran en el sur.
• Produce mucho ruido e interferencias en ondas de radio y TV.
• Posee un impacto paisajístico.
• Al cortar el avance del viento altera las condiciones climáticas originando un microclima.

Biomasa

BIOMASA

La biomasa es la materia orgánica de origen vegetal o animal producto de procesos biológicos recientes. Esta característica posibilita desestimar al petróleo dentro de esta fuente de energía ya que su origen no es reciente.  

Fuentes de Biomasa
Las fuentes de biomasa se pueden clasificar de la siguiente forma:

-       Biomasa natural: es aquella que se produce espontáneamente en las tierras no cultivadas y el hombre aprovecha para obtener energía calórica (leña).

-       Residuos Rurales: entre los que se encuentran los producidos de explotaciones agropecuarias y forestales.

·         Biomasa agrícola. Excedentes de cosechas agrícolas como los rastrojos.

·  Biomasa de residuos animales. La biomasa de residuos animales incluye principalmente a los residuos procedentes de operaciones de ganadería intensiva, como las granjas avícolas, granjas de porcino, las explotaciones de ganado vacuno y los mataderos.

·         Biomasa Forestal. La biomasa forestal puede utilizarse con fines energéticos. Se compone de la leña y los residuos resultantes de las limpiezas de los bosques para protegerlos de los incendios forestales, así como subproductos de las industrias de la madera.

-       Residuos urbanos: los residuos de origen orgánico producidos en industrias y poblados, provenientes de la actividad humana.

-       Cultivos energéticos: Es la biomasa producida para fines energéticos. Se cultiva para obtener biomasa con el propósito de transformarla en combustible.  (Residuo de algodón, del aceite de oliva, caña de azúcar, etc.)

Productos de la Biomasa:

A partir del aprovechamiento de la biomasa es posible obtener energía calórica y lumínica pero también es posible producir:

• Biocombustibles:

Son combustibles de origen biológico obtenidos de manera renovable a partir de restos orgánicos y, principalmente, de cultivos energéticos. Por sus características, sirven como combustible en motores de combustión interna. Dentro de ellos se encuentran:

BIODIESEL: obtenido a partir de aceites vegetales, se utiliza como combustible en motores diesel.

Obtención de Biodiesel

El aceite vegetal es extraído de las plantas por diversos métodos como puede ser el prensado y, luego de un refinado, pasa por el proceso de transesterificación. El mismo consiste en la adición de alcohol al aceite que al combinarse generan como desecho glicerina. Gracias a este procedimiento, el aceite se vuelve menos denso y por enede, menos viscoso.

BIOETANOL: obtenido a partir de la fermentación de cultivos agrícolas con grandes contenidos de hidratos de carbono como azúcares, almidón y celulosa. Se utiliza como combustible en motores nafteros.

Obtención de Bioetanol

La primera etapa consiste en la obtención de los azúcares que luego serán fermentados  y, luego de una destilación, originarán etanol con gran contenido de agua. Este exceso es necesario eliminarlo mediante una deshidratación ya que de lo contrario podría ocasionar daño en el motor del vehículo que lo utilice como combustible. 

• Biogás:

Es un gas producido por bacterias durante el proceso de biodegradación de material orgánico en condiciones anaeróbicas (sin oxigeno). La generación natural de biogás es una parte importante del ciclo biogeoquímico del carbono.

El metano producido por bacterias es el último eslabón de una cadena de microrganismos que degradan material orgánico y devuelven los productos de la descomposición al medio ambiente. Este proceso que genera biogás es una fuente de energía renovable.

El biogás es una mezcla de gases compuesta principalmente de:

o      Metano (CH4) 50-70%

o      Dióxido de carbono (CO2) 30-50%

o      Nitrógeno (N2) 0,5-3%

o      Ácido sulfhídrico (H2S) 0,1-1%

o      Vapor de agua Trazas

El biogás puede ser utilizado como combustible para motores diesel y a gasolina, a partir de los cuales se puede producir energía eléctrica por medio de un generador. En el caso de los motores diesel, el biogás puede remplazar hasta el 80% de dicho combustible (la baja capacidad de ignición del biogás no permite remplazarlo en su totalidad en este tipo de motores que carecen de bujía para la combustión). En cambio en los motores a gasolina el biogás puede remplazar la totalidad de la misma.

El biogás se produce en contnedores denominados:

Biodigestores:

Los biodigestores son sistemas naturales que aprovechan materia orgánica (estiércol de ganado, desperdicios domiciliarios, etc.) para producir biogás y biol.

o   El biol es un fertilizante ecológico que puede emplearse directamente en el riego de las chacras o decantarlo para obtener fertilizante foliar, de esta forma no se pierde la capacidad fertilizante del estiércol que es de uso común en el ámbito rural.

Los biodigestores familiares de bajo costo son de gran utilidad en las áreas rurales donde las familias poseen ganado, incluso en pequeñas cantidades, debido al bajo costo de inversión y su un fácil manejo y mantenimiento, que no requiere de técnicos.

Un biodigestor esta formado por un tanque hermético donde ocurre la fermentación y un depósito que sirve para el almacenaje de gas. Las dos partes pueden estar juntas o separadas. Posee una tubería de entrada a través del cual se suministra la materia orgánica en forma conjunta con agua, y una tubería de salida en el cual el material ya digerido por acción bacteriana abandona el biodigestor. Los materiales que ingresan y abandonan el biodigestor se denominan afluente y efluente respectivamente.

La duración de la reducción del material biológico depende de los microorganismos especiales y de sus temperaturas óptimas del crecimiento.

Los principales parámetros que influyen en la producción de biogás son:

Ø  Temperatura

Ø  Tiempo de Retención         

Ø  Relación Carbono/Nitrógeno (30C : 1N)

Ø  Porcentaje de sólidos

Ø  pH

Ø  Agitación

Tipos de biodigestores:

De acuerdo a la frecuencia de cargado, se pueden clasificar en:

o   Discontinuo.- se carga una sola vez en forma total y la descarga se efectúa una vez que ha dejado de producir gas combustible. Este sistema es aplicable cuando la materia a procesar esta disponible en forma intermitente.

o    Semi continuos.- es el tipo de digestor más usado en el medio rural, cuando se trata de digestores pequeños para uso doméstico. Poseen el gasómetro integrado al sistema y se construyen totalmente enterrados. Se cargan por gravedad una vez al día, con un volumen de mezcla que depende del tiempo de fermentación o retención y producen una cantidad diaria más o menos constante de biogás si se mantienen las condiciones de operación.

o   Continuos.- Este tipo de digestores se desarrollan principalmente para tratamiento de aguas residuales. En general son plantas muy grandes, en las cuales se emplean equipos comerciales para alimentarlos, proporcionarles calefacción, agitación, así como para su control.

El tiempo de retención del sustrato (afluente) dependerá de la temperatura y del tipo de digestor. Por ejemplo:

Temperatura °C	Días
10	55
20	25
30	10

Todos los productos de la biomasa pueden utilizarse tanto como combustibles para motores como en la generación de energía eléctrica. En este caso, el funcionamiento es el mimo que el de una central térmica, ya que los combustibles se queman para calentar agua que al convertirse en vapor moverá una turbina y un generador eléctrico. 

Ventajas

• Es energía renovable.
• Disminuye la emisión de gases de efecto invernadero.
• Puede ubicarse en cualquier lugar.
• Aprovecha muchos residuos y desperdicios que de cualquier forma podrías contaminar el ambiente.

Desventajas

• Es muy contaminante ya que la quema de estos biocombustibles libera gases como el dióxido de carbono y el metano.
• Al momento, es costosa su elaboración. 
• Al utilizar cultivos para su producción, evita que los mismos estén disponibles para la alimentación. 

Energía Hidráulica

¿Qué es?      

Se llama energía hidráulica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías  cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Algunas fuentes consideran a la energía hidráulica como no renovable ya que su recurso, el agua, no es ilimitada porque la cantidad de agua es siempre la misma a lo largo del ciclo hidrológico.

CICLO HIDROLÓGICO

Este proceso comienza con la transpiración y evaporación del agua. El vapor es transportado y condensado, formando las nubes de la que luego se desprende la lluvia. Al caer el agua la misma fluye a través de la infiltración, el flujo de agua subterránea y el flujo de retorno hasta llegar a los océanos, donde se vuelve a evaporar, comenzando nuevamente el ciclo.

USOS DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA

Debido a su gran importancia, tiene diversos usos como:

•     Satisfacer necesidades de la vida como beber, bañarse, cocinar, lavar, etc.

•         Proveer a la producción agropecuaria e industrial. Es nuestra zona, esta aplicación es fundamental en el riego de cultivos y en la provisión de agua para la ganadería y actividad pecuaria en general

•     Desde la antigüedad, mover grandes ruedas hidráulicas utilizadas en la molienda de granos.

•     Generar energía eléctrica a través de centrales hidroeléctricas.

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

La energía hidroeléctrica es la mayor fuente de energía renovable explotada por el hombre, y consiste en la conversión en electricidad de la energía potencial contenida en los saltos de agua. 

Pueden clasificarse de diversas maneras:

Según su régimen de flujo

• Centrales de agua fluyente.

Utilizan parte del flujo de un río para generar energía eléctrica. Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua ya que no disponen de embalse. 

•  Centrales de agua embalsada.

Es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica y es el tipo de central que poseemos en la represa Salto Grande en nuestra provincia. 

Utilizan un embalse para reservar agua e ir graduando el agua que pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversión mayor. 

Funcionamiento: requiere la construcción de un embalse que contenga el agua de algún curso caudaloso. Cuanto mayor es la altura del dique de contención, mayor será la energía potencial que podrá transformarse en eléctrica. Una vez que ingresa a las tuberías  la energía es transformada en cinética debido al movimiento. El agua es conducida mediante dichas tuberías hacia una turbinas a las cuales hace girar transformando la energía cinética e mecánica. Acoplado a cada turbina hay un generador eléctrico encargado de convertir finalmente la energía mecánica del giro en energía eléctrica. 

•  Centrales de bombeo o reversibles

Es una central hidroeléctrica que además de poder transformar la energía potencial del agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentar la energía potencial del agua (por ejemplo subiéndola a un embalse) consumiendo para ello energía eléctrica. De esta manera puede utilizarse como un método de almacenamiento de energía. 

Otros tipos de centrales hidroeléctricas.

• Centrales mareomotrices

Utilizan el flujo y reflujo de las mareas. Pueden ser ventajosas en zonas costeras donde la amplitud de la marea es mucha, y las condiciones morfológicas de la costa permiten la construcción de una presa que corta la entrada y salida de la marea en una bahía. Se genera energía tanto en el momento del llenado como en el momento del vaciado de la bahía.
Una variante de esta central es la mareomotriz sumergida, es decir, aquella que utiliza la energía de las corrientes submarina     

• Minicentrales hidroeléctricas

Comprenden centrales hidroeléctricas de pequeña escala que puede abastecer de energía tanto a la red pública como a una pequeña  vivienda o establecimiento rural alejado de la red de distribución. De acuerdo al nuevo “ Régimen de Fomento Nacional para el Uso de Fuentes Renovables de Energía para Producción Eléctrica “, la categoría de pequeño aprovechamiento corresponde en la Argentina a centrales hidroeléctricas de hasta 30 MW de potencia, y esa categoría incluye también las plantas mini y micro que usualmente abastecen sistemas aislados y pequeños consumos dispersos . En base a esta definición, Argentina posee 75 pequeñas, micro y mini centrales hidroeléctricas, con una potencia sumada de 377 MW y una generación anual que equivale al 1,6 % de la demanda nacional de electricidad.

En Argentina...

En Argentina la hidroeléctrica posee una alta cuota de participación en la generación eléctrica total (38% en promedio). Históricamente, la construcción de los grandes aprovechamientos que hoy prestan servicio ha favorecido la creación de empleo, la promoción económica y social de sus zonas de influencia, y la concreción de importantes obras de infraestructura para riego, provisión de agua potable, turismo y control de inundaciones. Como aspectos salientes de ese desarrollo actual y potencial se pueden mencionar:

۩      El 38% de la capacidad instalada total es hidroeléctrica (9761 MW)

۩     De casi un centenar de Centrales en servicio, sólo 3 grandes plantas (Yacyretá, Piedra del Águila y Salto Grande) contribuyen con casi el 50% de la generación hidráulica total.

۩      Yacyretá será la central eléctrica mas grande del país cuando esté terminada (3100 MW).

۩      Es aún modesto el aprovechamiento del potencial hidráulico total (22%).

Ventajas

• Se trata de una energía renovable de alto rendimiento energético.
• Debido al ciclo del agua su disponibilidad es inagotable.
• Es una energía totalmente limpia, no emite gases ni produce emisiones tóxicas.
•  Permiten el almacenamiento de agua para abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riego. 
• Pueden regular el caudal del río en caso de que haya riesgo de una inundación.

Desventajas

• La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno lo que implica la pérdida de tierras fértiles y la pérdida de biodiversidad así como de muchos hogares (como es el caso de la ciudad de Federación en nuestra provincia). 
• Destrucción de la naturaleza. Presas y embalses pueden ser disruptivas a los ecosistemas acuáticos. 
• 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 las 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.