Universidad Nacional Experimental “Francisco De Miranda”Complejo Académico “El Sabino”

Área: Tecnología Unidad Curricular: Conversion de Energia

Programa: Ingerieria Industrial

ENERGIAS ALTERNATIVAS

Prof: Ing. Caracciolo Gomez

Realizado Por:

o Carlos Cabrera CI: 25.370.864o Mariemilia Jordan CI: 24.706.772

Seccion 12

Punto fijo; 04 de Mayo de 2015

Energía Alternativa:

Se denomina energía alternativa o renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales teóricamente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales.

Las energías alternativas son aquellas que intentan reemplazar a las fuentes convencionales de energía, como los combustibles fósiles (carbón y petróleo) ya sean por su capacidad de emitir menos gases contaminantes o fundamentalmente por su sustentabilidad.

Las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevos métodos para obtener energía: éstas serían las “energías alternativas”. Por otra parte, el uso masivo de las fuentes de energía actuales tales como el petróleo, gas natural o carbón ocasiona consigo problemas como la progresiva contaminación, o el aumento de los gases invernadero.

La energía alternativa/convencional no es realmente una clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. Es importante reseñar que las energías alternativas, aun siendo renovables, también son finitas, y como cualquier otro recurso natural tendrán un límite máximo de explotación. Por tanto, incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías de forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Es por ello por lo que surge el concepto del Desarrollo sostenible.

Clasificación de las energías alternativas:

Energía eólica: Es producida por el viento.

Energía Geotérmica: por el calor de la Tierra.

Energía Hidráulica o hidroeléctrica: producida por los ríos y corrientes de agua dulce 

Energía Mareomotriz: por los mares y océanos.

Energía Solar: por el Sol. 

Energía Undimotriz: por las olas. 

Energía Biomasa.

Energía Eólica

La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles

de energía para las actividades humanas (El término eólico viene del latín Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitología griega).

El viento produce energía porque está siempre en movimiento. Esta energía puede atraparse mediante hojas o aspas de gran tamaño y almacenarse como electricidad. Pero no siempre se ha usado el viento para producir electricidad. 

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

En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.

Un aerogenerador es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano (molinos), bombear agua o generar electricidad. Cuando se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Las máquinas movidas por el viento tienen un origen remoto, funcionando las más antiguas como molinos.

Muchas empresas internacionales desarrollan proyectos para mejorar los diseños y tecnologías que emplean los aerogeneradores para obtener el máximo beneficio con el menor impacto.

Componentes de un aerogenerador

Los componentes principales de un aerogenerador son:

Torre:  Soporta la góndola y el rotor. Tiene un altura de entre 40 a 60 metros, ya que la velocidad del viento aumenta según nos alejamos del nivel del suelo, a lo largo de ella hay una escalera para acceder a la góndola.

Sistema de orientación:  Está activado por el controlador electrónico, vigila la dirección del viento utilizando la veleta y su velocidad con un anemómetro.

Controlador electrónico:  Es un ordenador que controla continuamente las condiciones del aerogenerador y del mecanismo de orientación. En caso de cualquier anomalía detiene el aerogenerador y avisa al ordenador del operario de mantenimiento de la turbina.

Góndola:  Contiene los componentes clave del aerogenerador, el multiplicador y el generador eléctrico. El personal de servicio puede acceder al interior de la góndola desde la torre.

Palas del rotor:  Capturan la energía del viento y la transmiten hacia el rotor. Cada pala mide entre 25 a 35 metros de longitud y su diseño es muy parecido al del ala de un avión, construido de material resistente y ligero.

Rotor:  El rotor es donde la energía cinética del viento se convierte en energía rotativa, está acoplado al eje de baja velocidad del generador. En un aerogenerador moderno de 1 MW el rotor gira muy lento, a unas 19 a 30 revoluciones por minuto (r.p.m.), está dotado de un freno aerodinámico que detiene el rotor cuando la velocidad del viento puede ser peligrosa para el equipo.

Freno:  Está equipado con un freno de disco mecánico de emergencia, que se utiliza en caso de fallo del freno aerodinámico, o durante las labores de mantenimiento de la turbina.

Multiplicador:  Permite que el generador gire a una velocidad más elevada que la de la turbina (normalmente entre 750 y 1500 rpm),para que su tamaño sea reducido (está alojado en la góndola).

Generador eléctrico : En los aerogeneradores modernos la potencia máxima suele estar entre 800 y 1.500 kW.

Aplicaciones de la energía eólica

Hace más de cinco milenios que la humanidad aprovecha la energía del viento. Así se utilizó para impulsar veleros en ríos, lagos y mares, y mover las pesadas aspas de los molinos de viento para moler granos y bombear agua. Sin embargo en el siglo XIX, cuando se desarrolló la electricidad, se dejó de ver la energía eólica como maravillosa y desaparecieron la mayoría de los molinos de viento. Actualmente los molinos son utilizados para la extracción de agua de la tierra, bombear el agua de abajo hacia arriba. 

Sin embargo, la energía eólica vuelve a imponerse. En nuestros días la versión moderna de los molinos de viento, llamada turbina eólica, se utiliza para generar electricidad. Las turbinas eólicas provistas de largas y delgadas aspas de metal o de plástico, que semejan hélices de aviones en lo alto de finas torres, suelen agruparse y formar parques eólicos. 

Las aplicaciones de la energía eólica se pueden clasificar, según su ámbito, como aplicaciones centralizadas, caracterizadas por la producción de energía eléctrica en cantidades relativamente importantes, vertidas directamente a la red de distribución, o aplicaciones autónomas, dentro de las que cabe distinguir el uso directo de la energía mecánica o su conversión en energía térmica o eléctrica.

En el marco de las aplicaciones centralizadas, en las que siempre será necesario que la potencia base de la red la proporcione una fuente de energía más estable, cabe destacar dos grandes tipos de instalaciones eólicas:

Aerogeneradores de gran potencia: se están llevando a cabo experiencias con aerogeneradores en el rango de potencias de los MW con grandes esperanzas, ya que la potencia que se podría instalar sería muy grande.

Parques eólicos: se trata de centrales eólicas formadas por agrupaciones de aerogeneradores de mediana potencia (alrededor de 100 kW) conectados entre sí, que vierten su energía conjuntamente a la red; la generalización de estas instalaciones contribuiría a una importante producción de electricidad de origen eólico en el futuro

Por su parte, las aplicaciones autónomas de máquinas eólicas de pequeña potencia pueden ser rentables en muchos casos, según las condiciones eólicas y las características concretas de las diferentes alternativas que se comparen. Las posibilidades que existen en este ámbito se pueden dividir en tres grupos, según el tipo de energía utilizada en cada caso:

Energía mecánica: aplicación inmediata en el bombeo de agua por medio de bombas de pistón, de tornillo helicoidal o centrífugas

Energía térmica: obtenible a partir de la energía mecánica bien por calentamiento de agua por rozamiento mecánico, o bien por compresión del fluido refrigerante de una bomba de calor

Energía eléctrica: aplicación más frecuente, pero que obliga a su almacenamiento o a la interconexión del sistema de generación autónomo con la red de distribución eléctrica

En resumen, las aplicaciones de la energía eólica de forma autónoma están basadas principalmente en las necesidades de pequeñas comunidades o de tareas agrícolas, pudiendo sintetizarse en los siguientes puntos:

Bombeo de y riego

Acondicionamiento y refrigeración de almacenes

Refrigeración de productos agrarios

Secado de cosechas

Calentamiento de agua

Acondicionamiento de naves de cría de ganado

Alumbrado y usos eléctricos diversos

Asimismo resulta de interés el empleo de aerogeneradores para repetidores de radio y televisión, estaciones meteorológicas e instalaciones similares, situadas lejos de las redes eléctricas. En estos casos hay que prever normalmente un sistema de acumulación por baterías para hacer frente a las posibles calmas.

Turbina de Viento

La mayoría de las turbinas de viento son las que poseen un eje horizontal (el eje se encuentra paralelo al suelo) y tiene 2 o 3 aspas. Estas turbinas necesitan ser giradas para que queden frente al viento y su tamaño depende de su aplicación. Las turbinas pequeñas son utilizadas especialmente en granjas y comunidades aisladas. Estas turbinas generan energía que se almacena en baterías para emplearse cuando el viento no está soplando.

En la actualidad se están diseñando y probando turbinas de mayor tamaño. La mayoría de las que se están utilizando tienen una altura de 25 -30 m y producen varios cientos de kilovatios; las nuevas pueden llegar a tener una altura de 50 m y generar 3 MW a 4 MW (un megavatio contiene un millón de vatios). Las hojas de estas turbinas pueden tener de 60 m a 90 m de diámetro.

La turbina de viento Darrieus (de aspas verticales)

Su nombre proviene del francés que la inventó. Sus aspas están fijas sobre un eje, lo que facilita la captura del viento proveniente de cualquier dirección. Está conectada a un generador para producir electricidad. 

Consiste en un eje vertical asentado sobre el rotor, con dos o más finas palas en curva unidas al eje por los dos extremos, el diseño de las palas es simétrico y similar a las alas de un avión, el modelo de curva utilizado para la unión de las palas entre los extremos del rotor es el de Troposkien, aunque puede utilizarse también catenarias.

Energía Eólica en Venezuela

En nuestro país estos instrumentos dejaron de ser desconocidos desde hace ya algunos años, se han puesto en marcha algunos proyectos interesantes en los estados Falcón y Zulia. En el año 2.055 la empresa estatal PDVSA, había proyectado el desarrollo del "Parque Eólico de

Paraguaná" instalado en un área aproximada de 921 hectáreas, conformado por 27 turbinas de 1,5 megavatios cada una.

Las corrientes de viento en ambas zonas geográficas son similares, en Paraguaná oscilan entre 7 y 9 metros por segundo, equivalentes a unos 25/30 kilómetros por hora. En la Guajira estos factores son muy parecidos aunque algo menores. Por ser en ambos casos zonas desérticas, el impacto ambiental por estos parques eólicos seria mínimos y de gran provecho. Sin duda una medida que me complace enormemente por su viabilidad y lo más importante, contribuyen con un pequeño paso a la preservación de nuestro planeta.

Energía Geotérmica:

La energía geotérmica es la que produce el calor interno de la Tierra y que se ha concentrado en el subsuelo en lugares conocidos como reservorios geotermales, que si son bien manejados, pueden producir energía limpia de forma indefinida.

En términos estrictos no es una energía renovable, aunque se considera como tal debido a que el ser humano no verá su fin. Ese calor se puede aprovechar para uso Energía Geotérmica. Nuestro planeta guarda una enorme cantidad de energía en su interior. Un volcán o un geiser es una buena muestra de ello.

Esta energía geotérmica se transfiere a la superficie por difusión, por movimientos de convección en el magma (roca fundida) y por circulación de agua en las profundidades. Sus manifestaciones hidrotérmicas superficiales son, entre otras, los manantiales calientes, los géiseres y las fumarolas. Los primeros han sido usados desde la antigüedad con propósitos terapéuticos y recreativos.

Tipos de la energía geotérmica

Hidrotérmicos: Tienen en su interior de forma natural el fluido caloportador, generalmente agua en estado líquido o en vapor, dependiendo de la presión y temperatura. Suelen encontrarse en profundidades comprendidas entre 1 y 10 km.

Geopresurizados: Son similares a los Hidrotérmicos pero a una mayor profundidad, encontrándose el fluido caloportador a una mayor presión, unos 1000 bares y entre 100 y 200ºC, con un alto grado de salinidad, generalmente acompañados de bolsas de gas y minerales disueltos.

De roca caliente: Son formaciones rocosas impermeables y una temperatura entre 100 y 300 ºC, próximas a bolsas magmáticas.

Aplicaciones de la energía Geotérmica

Generación eléctrica. Se logra haciendo pasar el vapor generado en el campo térmico a través de una turbina conectada a un generador.

Aprovechamiento directo del calor (calefacción y acs).

Refrigeración. por absorción y bomba de frío geotérmica.

Balnearios. Es la forma más antigua de aprovechamiento de la energía geotérmica. Calefacción y agua caliente. Los acuíferos para estos usos van de los 30 °C a los

150 °C. En Islandia, el país con mayor actividad geotérmica del mundo, el 99% de las viviendas utilizan la energía geotérmica con esta finalidad.

Extracción de minerales. Agricultura y acuicultura. Para calentar invernaderos, piscifactorías.

Su aplicación principal es la localización de yacimientos naturales de agua caliente, fuente de la energía geotérmica, para su uso en generación de energía eléctrica, en calefacción o en procesos de secado industrial. El calor se produce entre la corteza y el manto superior de la Tierra, sobre todo por desintegración de elementos radiactivos.

Energía Geotérmica En Venezuela

Las áreas terrestres donde mayormente se estudia el uso de este tipo de recurso energético, corresponden a zonas de alta actividad sísmica y volcánica, como las cercanas a las áreas continentales donde se presenta una subducción en las placas tectónicas. En Venezuela no se presenta esta condición, pero si existe fuentes de aguas termales importantes de origen tectónico que tal vez puedan ser aprovechadas bajo esta técnica, pero deberá ser analizada y debatida por especialistas en la materia para estimar su viabilidad.

Esto podría ser provechoso para nuestro país, al menos favorecería algunos poblados del mismo, garantizando así energía eléctrica limpia a costos muy accesibles para obtenerla de manera prolongada. Los estados más propicios para obtener energía geotérmica gracias a su alto potencial serian: Sucre, Táchira, Aragua y Falcón.

Energía Hidráulica o hidroeléctrica:

La Energía hidráulica es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria) lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, en energía eléctrica en la central hidroeléctrica.

Dentro de la energía hidráulica encontramos a la energía hidroeléctrica, siendo esta energía un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua y, una vez utilizada, es devuelta río abajo. La Planta hidroeléctrica La caída del agua, forzada mediante tubos de grandes dimensiones, pone en movimiento por la presión que desarrolla, las paletas de la turbina, cuyo eje está conectado al generador, mecanismo encargado de producir la electricidad. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estén en funcionamiento centran la atención en esta fuente de energía.

La fuerza del agua ha sido utilizada durante mucho tiempo para moler trigo, pero fue con la Revolución Industrial, y especialmente a partir del siglo XIX, cuando comenzó a tener gran importancia con la aparición de las ruedas hidráulicas para la producción de energía eléctrica.

Ventajas de la energía hidráulica.

La energía hidráulica tiene grandes beneficios: es una energía de tipo renovable, es de las llamadas “energías verdes” (que respeta el medio ambiente), es muy segura, fiable y flexible. 

En primer lugar vamos destacar su carácter ecológico. Es una energía renovable de altísimo rendimiento energético, limpia y de una gran capacidad a la hora de su utilización. Aunque la construcción de plantas de energía hidráulica es costosa, sus ventajas económicas son múltiples en relación con otras energías, como por ejemplo eliminar el costo de combustibles, ya que en una planta hidráulica no existe volatilidad de combustibles fósiles y estas instalaciones son rentables a largo plazo.

Las plantas no producen dióxido de carbono en su funcionamiento y a pesar de que su construcción implica cierto grado de emisiones, lo cierto es que en comparación con otros medios de abastecimiento energético, este es muy leve. Es entonces muy segura, fiable y flexible, puesto que se puede controlar la producción de energía con facilidad.

Desventajas de la energía hidráulica.

Tiene ciertas consecuencias ambientales, la construcción de sus plantas es cara (como ya te mencionaba), presenta problemas cuando hay sequías y sus depósitos en ocasiones son limitados.

La construcción de las plantas demanda grandes extensiones de terreno, por lo que se pierden muchas tierras aptas para el cultivo y otro tipo de explotaciones, además de ser muy costosas y requerir muchísima mano de obra.

También implican una destrucción e impacto ambiental importante (que igualmente es baja en comparación a otras plantas energéticas), sobre todo en ecosistemas acuáticos. Por lo tanto, es recomendable realizar estudios de impacto ambiental para prevenir este tipo de problemas.

Clasificación de la energía hidráulica

Se pueden clasificar según varios argumentos, como características técnicas, peculiaridades del asentamiento y condiciones de funcionamiento.

En primer lugar hay que distinguir las que utilizan el agua según discurre normalmente por el cauce de un río, y aquellas otras a las que ésta llega, convenientemente regulada, desde un lago o pantano. Se denominan: Centrales de agua fluente, centrales de agua embalsada, centrales de regulación, centrales de bombeo.

Según la altura del salto de agua o desnivel existente: Centrales de alta presión, centrales de media presión, centrales de baja presión.

Centrales de agua embalsada: Se alimenta del agua de grandes lagos o de pantanos artificiales (embalses), conseguidos mediante la construcción de presas. El embalse es capaz de almacenar los caudales de los ríos afluentes, llegando a elevados porcentajes de captación de agua en ocasiones. Esta agua es utilizada según la demanda, a través de conductos que la encauzan hacia las turbinas.

Centrales de agua fluente: Llamadas también de agua corriente, o de agua fluyente. Se construyen en los lugares en que la energía hidráulica debe ser utilizada en el instante en que se dispone de ella, para accionar las turbinas hidráulicas.

No cuentan prácticamente con reserva de agua, oscilando el caudal suministrado según las estaciones del año. En la temporada de precipitaciones abundantes (de aguas altas), desarrollan su potencia máxima, y dejan pasar el agua excedente. Durante la época seca (aguas bajas), la potencia disminuye en función del caudal, llegando a ser casi nulo en algunos ríos en la época del estío. Su construcción se realiza mediante presas sobre el cauce de los ríos, para mantener un desnivel constante en la corriente de agua.

Centrales de regulación: Prestan un gran servicio en situaciones de bajos caudales, ya que el almacenamiento es continuo, regulando de modo conveniente para la producción. Se adaptan bien para cubrir horas punta de consumo.

Centrales de Bombeo: Se denominan "de acumulación". Acumulan caudal mediante bombeo, con lo que su actuación consiste en acumular energía potencial. Pueden ser de dos tipos, de turbina y bomba, o de turbina reversible.

La alimentación del generador que realiza el bombeo desde aguas abajo, se puede realizar desde otra central hidráulica, térmica o nuclear. No es una solución de alto rendimiento, pero se puede admitir como suficientemente rentable, ya que se compensan las pérdidas de agua o combustible.

Centrales de alta presión: Aquí se incluyen aquellas centrales en las que el salto hidráulico es superior a los 200 mts de altura. Los caudales desalojados son relativamente pequeños, 20 m3/s por máquina.

Situadas en zonas de alta montaña, y aprovechan el agua de torrentes, por medio de conducciones de gran longitud.

Centrales de media presión: Aquellas que poseen saltos hidráulicos de entre 200-20 mts aproximadamente. Utilizan caudales de 200 m3/s por turbina. En valles de media montaña, dependen de embalses.

Centrales de baja presión: Sus saltos hidráulicos son inferiores a 20 metros. Cada máquina se alimenta de un caudal que puede superar los 300m3/s. A la hora de realizar un proyecto de una mini central hidroeléctrica y dependiendo del tipo por su emplazamiento, la determinación del caudal y la altura de salto determinará la potencia a instalar, así como, el tipo de mini turbina.

Energía Hidráulica en Venezuela

La demanda de energía eléctrica del territorio venezolano es cubierta por los siguientes complejos hidroeléctricos:

• Plantas generadoras del Caroní: Iniciadas con la Central Hidroeléctrica de Macagua I, cerca de Ciudad Guayana con una capacidad de 870.000 kilovatios.

• Represa del Guri: Finalizada en 1977, fue llamada por el nombre del expresidente Raúl Leoni, hasta que en 2006 por decreto presidencial su nombre fue cambiado a Simón Bolívar. Ubicada en el río Caroní, cuenta con dos generadores de 700.000 kilovatios de potencia cada 2.250 km2. El Guri provee la mayor cantidad de energía eléctrica que se consume en el país, está encargada de cubrir la zona central y costera central de Venezuela, que es la que cuenta con una mayor proporción demográfica.

• Represa UribanteCaparo: Finalizada en 1987 lleva el nombre de Dr. Leonardo Ruiz Pineda, ubicada en el estado Táchira, cubre las necesidades de las regiones andinas (Táchira, Mérida, Barinas) y recoge en su embalse las aguas de los ríos Uribante, Caparo, Camburito y Doradas; está constituida por tres centrales y su capacidad anual se calcula en 4.546.000 Kilovatios.

En Venezuela también Existen otras centrales Hidroeléctricas pero de Menor tamaño y menor potencial de Generación en las cuales encontramos a: La Central Hidroeléctrica Mazparro en Barinas con un potencial de 25 Megavatios, La Central Hidroeléctrica Fabricio Ojeda en el estado Táchira.

Energía Mareomotriz:

La energía mareomotriz es aquella energía sostenible que aprovecha el movimiento que se produce en el agua debida al viento y a las fuerzas gravitacionales que ejercen el Sol y la Luna y que provoca las mareas. El funcionamiento de la mareomotriz o energía de las mareas es muy básico, ya que la energía se obtiene mediante el acoplamiento de una turbina que genera electricidad proveniente de este movimiento natural. Para aprovechar esta energía renovable lo que se hace es que se construyen embalses cerca de las costas para permitir el almacenamiento del agua cuando sube la marea, para cuando la marea baje, liberarla al mar haciéndola pasar por una turbina que produce electricidad con este movimiento del agua.

Los tipos de generación de energía son 3:

Generador de la corriente de marea o convertidores: Los generadores de corriente de marea tidal stream generators (o TSG por sus iníciales en 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, ya que esto ocasiona que el agua suba 10 metros a nivel del mar sobre lo normal.

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.

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.

Ventajas de la energía mareomotriz

Energía Limpia y prácticamente inagotable.

Silenciosa y sin emisiones de gases a la atmosfera

Costos de materia prima teóricamente nulos

Disponible sin importar clima y época del año.

Desventajas de la energía mareomotriz

Dependiente de la amplitud de las mareas por lo que no se puede instalar en cualquier lugar.

Altos costos por MW instalado.

Traslado de energía  generalmente muy costoso

Impactos sobre la biodiversidad marina.

Genera un impacto visual significativo en ciertos casos.

Tecnología en la energía mareomotriz 

El pato de Salter, que consiste en un flotador alargado cuya sección tiene forma de pato. La parte más estrecha del flotador se enfrenta a la ola con el fin de absorber su movimiento lo mejor posible. Los flotadores giran bajo la acción de las olas alrededor de un eje cuyo movimiento de rotación acciona una bomba de aceite que se encarga de mover una turbina.La dificultad que presenta este sistema es la generación de electricidad con los lentos movimientos que se producen.

Balsa de Cockerell, que consta de un conjunto de plataformas articuladas que reciben el impacto de las crestas de las olas. Las balsas ascienden y descienden impulsando un fluido hasta un motor que mueve un generador por medio de un sistema hidráulico instalado en cada articulación. Rectificador de Russell, formado por módulos que se instalan en el fondo del mar, paralelos al avance de las olas. Cada módulo consta de dos cajas rectangulares, una encima de la otra. El agua pasa de la superior a la inferior a través de una turbina.

Boya de Nasuda, consistente en un dispositivo flotante donde el movimiento de las olas se aprovecha para aspirar e impulsar aire a través de una turbina de baja presión que mueve un generador de electricidad

La transformación de la energía térmica en eléctrica, se lleva a cabo por medio del ciclo de “Rankine” (ciclo termodinámico en el que se relaciona el consumo de calor con la producción de trabajo), en el que un líquido se evapora para pasar luego a una turbina. El ciclo puede ser abierto o cerrado. Estos elementos se utilizan ampliamente en la industria actual, pero las características específicas que deben cumplir para su uso en estas plantas obligan a poner a punto toda una tecnología, cuyo estado de desarrollo actual es diferente para los distintos componentes del sistema.

Central maremotérmica de ciclo abierto

SISTEMAS DE CICLO ABIERTO TIPO RANKINE.- El fluido termodinámico es el propio agua marina que se puede vaporizar en una cámara de vacío que conforma un gran estanque o en un evaporador mediante un sistema flash; el agua caliente de la superficie entra por la parte superior, a través de unos orificios, y se convierte en un vapor húmedo a baja presión. El vapor húmedo forma una corriente central, mientras que una película de agua desciende lamiendo las paredes; este vapor se separa del líquido en la sección inferior, de forma que a la turbina se lleve únicamente vapor saturado seco. El condensador puede ser de contacto (mezcla), o de superficie (intercambiador de calor), obteniéndose en el mismo agua templada para acuicultura o agua dulce potable, respectivamente. En una instalación de estas características se utilizan varios evaporadores en paralelo, siendo preciso eliminar los gases disueltos en el agua, fundamentalmente el aire, mediante técnicas de vacío. Hay que reducir asimismo al mínimo los efectos de la corrosión, las pérdidas de calor y el arrastre de salmuera. En conclusión este sistema Utilizan directamente el agua del mar. El agua de la superficie se evapora a baja presión y acciona las turbinas. Posteriormente se devuelve al mar donde se licúa de nuevo.

Central maremotérmica de ciclo cerrado

SISTEMAS DE CICLO CERRADO: este sistema utilizan fluidos de bajo punto de ebullición, como el amoniaco, el freón o el propano. El calor de las aguas superficiales es suficiente para evaporarlos. El vapor generado se utiliza para mover las turbinas, y posteriormente es enfriado utilizando agua de las capas profundas, con lo que el ciclo vuelve a comenzar.

Las ventajas del ciclo abierto frente al cerrado son:

a) El uso del agua como fluido térmico, permite emplear materiales más baratos que si se utilizara amoníaco u otros fluidos similares.

b) Producen agua dulce a la salida del condensador.

c) Requieren menos cantidad de agua para producir la misma energía que el cerrado, ya que no tienen las pérdidas en el calentador de amoníaco que tiene el ciclo cerrado.

d) El intercambiador de calor al amoníaco en los ciclos cerrados es muy grande, ya que debe de circular mucha agua, y esto encarece el sistema.

Los inconvenientes del ciclo abierto frente al cerrado son:

a) Los efectos corrosivos del agua de mar y la necesidad de tratarla y desgasificarla para poder introducirla en la turbina.

b) Utilizan una turbina mucho más grande que en el ciclo cerrado, ya que en este último se usa un vapor a más presión que en el primero.

Los componentes principales de una planta maremotérmica, son:

Evaporador

Turbina

Condensador

Tuberías y bombas

Estructura fija o flotante

Sistema de anclaje

Cable submarino (central flotante)

Usos de una planta maremotérmica:

Producción de agua potable en los sistemas de ciclo abierto. Generación de hidrógeno aplicando la energía eléctrica producida, para facilitar el transporte a tierra de la energía. 

Acuicultura, utilizando el agua de las profundidades, más rica en nutrientes, para desarrollar diferentes especies marinas. 

Todos estos usos, así como cualquier utilización de la energía eléctrica generada por el sistema en procesos químicos, pueden integrarse de forma realista en plantas de aprovechamiento del gradiente térmico oceánico

Producción de energía eléctrica

Acuicultura, utilizando el agua de las profundidades, más rica en nutrientes, para desarrollar diferentes especies marinas

Energía Solar

La energía solar es una fuente de energía renovable que se obtiene del sol y con la que se pueden generar calor y electricidad. Existen varias maneras de recoger y aprovechar los rayos del sol para generar energía que dan lugar a los distintos tipos de energía solar: la fotovoltaica (que transforma los rayos en electricidad mediante el uso de paneles solares), la fototérmica (que aprovecha el calor a través de los colectores solares) y termoeléctrica (transforma el calor en energía eléctrica de forma indirecta). También hay que señalar la relevancia que tiene en nuestros días el aprovechamiento pasivo de la radiación que nos llega del sol, que consiste en aprovechar de una forma pasiva las cualidades tanto climáticas como lumínicas de la radiación solar para el acondicionamiento de espacios, con una visión arquitectónica y constructiva más respetuosa con el medio ambiente (y a la vez más inteligente), con la que se logrará ahorrar gran cantidad de energía.

La energía solar llega a la Tierra a través del espacio en energía llamada fotones que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. Los rayos solares participan en una serie de fenómenos terrestres como los vientos, el ciclo del agua, la fotosíntesis en las plantas y muchos fenómenos más. La intensidad de esta  energía depende de un punto determinado de la Tierra, el día del año,  la hora y ubicación del sitio  sobre el globo terráqueo.

Para conocer más a fondo sus características, debemos tener en cuenta las ventajas y posibles desventajas que suponen manejarse con energía solar:

Ventajas:

Son respetuosas con el medio ambiente, no contaminan y representan la alternativa de energía más limpia hasta el momento.

Al generar recursos por si misma, la energía solar contribuye a la diversificación y el auto abastecimiento.

Desarrolla la industria y la economía de la región en la que se instala. Genera gran cantidad de puestos de trabajo, los que se preven en un aumento aun

mayor de aquí a unos años teniendo en cuenta su demanda e implementación.

Desventajas:

El primer freno ante su elección es en muchos casos la inversión inicial, la que supone un gran movimiento de dinero y que muchas veces la hace parecer no rentable, al menos por el primer tiempo.

La disponibilidad puede ser un problema actual, no siempre se dispone de ellas y se debe esperar que haya suficiente almacenamiento. Esto tiene una estrecha relación con el hecho de que están comenzando a ser cada vez más populares.

Radiación que llega a la Tierra

La intensidad de la radiación solar que llega a la superficie de las Tierra se reduce por varios factores variables, entre ellos, la absorción de la radiación, en intervalos de longitud de onda específicos, por los gases de la atmósfera, dióxido de carbono, ozono, entre otros., por el vapor de agua, por la difusión atmosférica por la partículas de polvo, moléculas y gotitas de agua, por reflexión de las nubes y por la inclinación del plano que recibe la radiación respecto de la posición normal de la radiación.

Celda o célula solar

Para  aprovechar y aplicar la energía solar, se requiere que ésta sea captada, transformada y almacenada, porque no siempre es de día o el sol brilla con la misma intensidad dependiendo de la época del año o lugar en la tierra. Se han inventado aparatos especiales que hacen estas tareas, tales como las células solares.

Una celda o célula solar es un dispositivo que convierte  la luz solar en energía eléctrica. Se compone de 3 capas: la superior que recibe la luz es una película de metal muy delgada, la segunda es una capa de cobre y la tercera de plomo, protegidas con capas de cuarzo para que los rayos  x y ultravioletas del sol no las destruyan. Cuando la luz incide sobre la célula, se produce un efecto similar al de la pila, produciendo electricidad que dura mientras se recibe luz.

Para entender la operación de una célula fotovoltaica, necesitamos considerar la naturaleza del material y la naturaleza de la luz del sol. Las celdas solares están formadas por dos tipos de material, generalmente silicio tipo p y silicio tipo n. La luz de ciertas longitudes de onda puede ionizar los átomos en el silicio y el campo interno producido por la unión que separa algunas de las cargas positivas ("agujeros") de las cargas negativas (electrones) dentro del dispositivo fotovoltaico. Los agujeros se mueven hacia la capa positiva o capa de tipo p y los electrones hacia la negativa o capa tipo n. Aunque estas cargas opuestas se atraen mutuamente, la mayoría de ellas solamente se pueden recombinar pasando a través de un circuito externo fuera del material debido a la barrera de energía potencial interno. Por lo tanto si se hace un circuito se puede producir una corriente a partir de las celdas iluminadas, puesto que los electrones libres tienen que pasar a través del circuito para recombinarse con los agujeros positivos.

En la actualidad,  con la ayuda de esta tecnología,  se usa la energía solar como sustituto de otras fuentes de energía en las actividades diarias. Por ejemplo, esta energía se está utilizando para producir electricidad y calor. En fábricas y viviendas, se utilizan grandes ventanales para aprovechar la claridad  y el calor del sol en horas de trabajo.

Usos posibles de la energía solar:

En una lista parcial de posibles usos de la energía solar son las siguientes:

Calefacción domestica

Refrigeración

Calentamiento de agua

Destilación

Generación de energía

Fotosíntesis

Hornos solares

Cocinas

Evaporación

Acondicionamiento de aire

Secado

Las instalaciones solares pueden considerarse clasificadas por tres tipos de aplicación. Primero, hornos solares, usados como medio de laboratorio para obtener altas temperaturas en diversos estudios y propuestos para usos semi-industriales. En segundo lugar los usos potenciales de disposiciones solares sencillas, como cocinas, refrigerantes y bombas de irrigación en regiones no industrializadas, con radiación segura y en donde los actuales recursos de energía no son satisfactorios o resulten caros. Un tercer grupo de aplicación de energía solar podrá competir en el futuro económicamente con otras fuentes de energía en algunas zonas de países industrializados, como los EE.UU., si los adelantos técnicos en este campo o los cambios en el costo de la energía de otras fuentes llegan a alterar su costo relativo.

El calentador solar

Las células solares  o paneles se han usado de forma eficaz para calentar agua y para calefacción. Los sistemas típicos usados en residencias familiares,  emplean células  fijas, montadas sobre el techo, ubicadas en sitios estratégicos donde se recibe la mayor cantidad de luz solar para almacenarla. Construir un calentador solar es fácil, inténtalo.

El horno solar

Los hornos solares son una muestra importante de los paneles concentradores de alta temperatura. Funcionan con muchísimas  células solares. Los hornos solares se utilizan para transformar la materia prima de las industrias  petroquímica, metalúrgica, de cerámica y de vidrio, también  se utiliza para cocinar alimentos y calentar agua, así se ahorra energía  y dinero. Además no contamina el ambiente. La elaboración de un horno solar es fácil, has la prueba

Aplicaciones de la Energía Solar

La energía solar, convertida en energía eléctrica a través de los captadores solares, puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades en un hogar. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico, dar calefacción a nuestros hogares e incluso climatizar piscinas.

De la misma manera, la refrigeración es otra de las aplicaciones de la energía solar. Para obtener frío se debe disponer de una fuente cálida, la cual puede proveerse a través de paneles solares instalados en el techo de una casa.

En la actualidad los principales aparatos que se usan recurriendo a energía solar térmica son los calentadores de agua y las estufas solares. Así mismo, ésta fuente se puede utilizar en pequeños instrumentos como cargadores, relojes o calculadoras.

Agua Caliente Sanitaria

La implantación de sistemas de energía solar aplicada al calentamiento de agua es ideal para zonas generosamente soleadas, como Latinoamérica y España.

Calefacción y frío solar

El ahorro derivado del uso de la energía solar para calefactar refrigerar puede suponer ahorros económicos superiores al 65% y evitar en gran medida la polución ambiental. 

Climatización de piscinas

Utilizar el poder calórico solar para elevar la temperatura del agua en piscinas permite prolongar la temporada de baño en piscinas exteriores y la climatización de las interiores con un coste energético mínimo.

Iluminación.

El alumbrado de exteriores: jardines, caminos, carreteras... mediante técnicas de aprovechamiento de la energía del sol es especialmente adecuado a entornos de aire libre, aprovechando la insolación y sin necesidad de tendido eléctrico.Con el uso de leds como emisores de luz, optimizan su rentabilidad por su bajo consumo y larga vida útil. 

Producción para Venta a Red

El negocio energético consistente en la captación de energía, transformación en electricidad e inyección en la red eléctrica a precios bonificados. Con interesantes rentabilidades. También, en la actual tendencia hacia la generación distribuida, los consumidores pueden producir y verter a la red, compensando sus facturas mediante net mettering o balance neto. 

Adicional al uso doméstico, la energía solar puede tener aplicaciones en la industria agropecuaria, en el sector de transporte y en la minería. Así mismo, el sector alimentario, textil y químico se benefician de este tipo de energía renovable.

Entre los ejemplos más comunes de la aplicación de energía solar están los invernaderos solares, con las cuales se obtienen mayores y más tempranas cosechas. De igual forma, se utiliza la energía solar en secaderos agrícolas para la reducción en gastos e impacto ambiental.

La energía solar también puede ser aplicada en plantas de purificación o desalinización de aguas, sin consumir ningún tipo de combustible. Así mismo, sistemas de lavado y secado industrial también aprovechan esta fuente.

Como podemos ver, los usos que se le puede dar a la energía solar son muy amplios y día tras día se están descubriendo nuevas tecnologías para poder aprovecharlas mejor. Cada vez más personas y empresas se unen a la utilización de energía solar como fuente de sus actividades- Este panorama resulta positivo para el medio ambiente pues reduce el uso de hidrocarburos y sus negativos efectos como la destrucción de la capa de ozono y el calentamiento global.

Energía Undimotriz:

La energía olamotriz o undimotriz es la energía sostenible generada por el movimiento de las olas. Existen varias tecnologías disponibles para aprovechar este movimiento. La más habitual es aquella tecnología mediante la cual se instalan turbinas en el fondo del mar unidas a boyas que transmiten el movimiento de las olas hasta la turbina generando electricidad. Otro sistema utilizado comúnmente consiste en unas máquinas flotantes articuladas que obtienen la energía del movimiento relativo entre estas partes y que se conocen por “serpientes marinas”. La energía undimotriz es la energía producida por el movimiento de las olas.

Sistemas de captación de este tipo de energía.

Boyas: Un aparato anclado al fondo y con una boya unida a él con un cable flotando en la superficie del agua. El movimiento ascendente y descendente de la boya con el paso de las olas mueve un pistón a través de un potente imán, produciéndose la electricidad. Otra variante sería tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en un pozo comunicado con el mar.

Flotantes: Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento relativo entre sus partes. Se trata de grandes cilindros articulados parcialmente sumergidos y unidos por juntas de bisagra. La ola induce un movimiento relativo entre dichas secciones, activando un sistema hidráulico interior que bombea aceite a alta presión a través de un sistema de motores hidráulicos, equilibrándose con el contenido de unos acumuladores. Los motores hidráulicos están acoplados a un generador eléctrico para producir electricidad. Los fundamentos del sistema se basan en convertir energía cinética en eléctrica. El transporte de la energía se hace conectando el sistema hidráulico a una base situada en el lecho oceánico que se conecta con la costa. 

 

Pozos: Un pozo con la parte superior hermética y la inferior comunicada con el mar. En la parte superior hay una pequeña abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera la electricidad.

Placas oscilantes: El método empleado se basa en grandes placas hidráulicas sumergidas que, a través de un pistón, aprovechan las olas profundas para generar la presión hidráulica necesaria para alimentar a una turbina eléctrica. Estas placas están instaladas a una profundidad en torno a los 10 ó 12 metros.

 

 

Energía Biomasa

La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente es sacada de los residuos de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.

Ventajas de la biomasa

La biomasa es una fuente renovable de energía y su uso no contribuye al calentamiento global. De hecho, produce una reducción los niveles atmosféricos del bióxido de carbono, como actúa como recipiente y el carbón del suelo puede aumentar.

Los combustibles de biomasa tienen un contenido insignificante de azufre y por lo tanto no contribuyen a las emisiones de dióxido de azufre que causan la lluvia ácida. La combustión de la biomasa produce generalmente menos ceniza que la combustión del carbón, y la ceniza producida se puede utilizar como complemento del suelo en granjas para reciclar compuestos tales como fósforo y potasio.

La conversión de residuos agrícolas, de la silvicultura, y la basura sólida municipal para la producción energética es un uso eficaz de los residuos que a su vez reduce significativamente el problema de la disposición de basura, particularmente en áreas municipales.

La biomasa es un recurso doméstico, que no está afectado por fluctuaciones de precio a nivel mundial o a por las incertidumbres producidas por las fuentes de combustibles importados. En países en vías de desarrollo en particular, el uso de biocombustibles líquidos, tales como biodiesel y etanol, reduce las presiones económicas causadas por la importación de productos de petróleo.

Los cultivos para energía perennes (las hierbas y los árboles) tienen consecuencias para el medio ambiente más bajas que los cultivos agrícolas convencionales.

Desventajas de la biomasa

En naturaleza, la biomasa tiene relativamente baja densidad de energía y su transporte aumenta los costes y reduce la producción energética neta. La biomasa tiene una densidad a granel baja (grandes volúmenes son necesarios en comparación con los combustibles fósiles), lo que hace el transporte y su administración difíciles y costosos. La clave para superar este inconveniente está en localizar el proceso de conversión de energía cerca de una fuente concentrada de biomasa, tal como una serrería, un molino de azúcar o un molino de pulpa.

La combustión incompleta de la leña produce partículas de materia orgánica, el monóxido de carbono y otros gases orgánicos. Si se utiliza la combustión de alta temperatura, se producen los óxidos de nitrógeno. En una escala doméstica más pequeña, el impacto en la salud de la contaminación atmosférica dentro de edificios es un problema significativo en los países en vías de desarrollo, en donde la leña se quema ineficazmente en fuegos abiertos para cocinar y la calefacción de ambientes.

Existe la posibilidad que el uso extensivo de bosques naturales cause la tala de árboles y escasez localizada de leña, con ramificaciones ecológicas y sociales serias. Esto está ocurriendo actualmente en Nepal, partes de la India, Sudamérica y en África sub Sahara. La conversión de bosques en tierras agrícolas y áreas urbanas es una importante causa de la tala de árboles. Además, en muchos países asiáticos gran

parte del combustible de la madera usado con propósitos de energía provienen de áreas indígenas boscosas.

Hay un conflicto potencial por el uso de los recursos de la tierra y del agua para la producción de energía de biomasa y otras aplicaciones, tales como producción de alimentos y de fibras. Sin embargo, el uso de técnicas modernas de producción agrícola representa que hay suficiente tierra disponible para todas las aplicaciones, incluso en regiones densamente pobladas como Europa.

Algunos usos de la biomasa no son completamente competitivos en esta etapa. En la producción de electricidad por ejemplo, hay fuerte competencia de las nuevas plantas de gas natural, altamente eficientes. Sin embargo, la economía de la producción energética de biomasa está mejorando, y la preocupación cada vez mayor por las emisiones de gas de invernadero está haciendo a la energía de biomasa más atractiva.

La producción y el proceso de la biomasa pueden implicar un consumo de energía significativa, tales como combustible para los vehículos y los fertilizantes agrícolas, dando por resultado un balance energético reducido para el uso de la biomasa. En el proceso de la biomasa se necesitan reducir al mínimo el consumo de combustibles fósiles, y maximizan la conversión de basura y recuperación de energía.

A menudo existen restricciones políticas e institucionales al uso de biomasa, tales como políticas energéticas, impuestos y subsidios que animan el uso de combustibles fósiles. Los costos de la energía no reflejan a menudo las ventajas ambientales de la biomasa o de otros recursos energéticos renovables.

Tecnologías

Obtención de biogás

El biogás se obtiene a partir de los siguientes recursos:

elementos orgánicos de vertederos de basura (gas de vertedero)

aguas residuales municipales (gas de digestión)

residuos orgánicos industriales, domésticos y comerciales

desechos y cultivos energéticos agrícolas.

Fermentación de las sustancias orgánicas.

En el proceso de fermentación sin aire de las sustancias orgánicas intervienen diferentes

bacterias anaeróbicas. Su composición depende de las materias primas orgánicas y de los requisitos específicos del proceso, como la temperatura y el pH. Un factor decisivo en la productividad de las plantas de biogás lo representan los procesos microbiológicos que tienen lugar durante la fermentación.

Por regla general, las plantas de biogás agrícolas utilizan estiércol líquido y cultivos energéticos como sustrato de fermentación. El uso de la energía del estiércol líquido en plantas de biogás evita, en gran parte, las emisiones de etano perjudicial para el clima, procedente de los fosos de estiércol líquido abiertos. Para aumentar el rendimiento del gas se usan materias primas renovables (por ejemplo, maíz, plantas enteras de cereales y muchos otros cultivos energéticos como girasoles, hierba del Sudán, remolacha azucarera, rábano oleaginoso o sorgo dulce). Además, las instalaciones comerciales también procesan aguas residuales y residuos procedentes de la producción alimentaria, como restos de alimentos y residuos de separadores de grasas.

Composición del biogás producido:

El biogás obtenido es una mezcla que contiene principalmente los siguientes componentes:

de 50 a 75 por ciento de metano

de 25 a 45 por ciento de dióxido de carbono

un pequeño porcentaje de agua (de 2 a 7 por ciento)

gases en trazas, como ácido sulfhídrico, oxígeno, nitrógeno, amoniaco e hidrógeno.

Además del biogás, se produce un residuo de fermentación que consta de una mezcla de agua, componentes minerales y sustancias orgánicas no descompuestas. Este residuo de la fermentación se utiliza como fertilizante de alta calidad en la agricultura, cerrando así el ciclo nutritivo junto a los cultivos energéticos.

Aplicaciones

Generación de electricidad y calor (cogeneración).

El biogás se utiliza de modo estacionario en plantas de cogeneración para la producción de electricidad y calor, donde se alcanzan altos grados de rendimiento. La electricidad producida se puede suministrar a la red de distribución pública o se puede utilizar para el suministro de energía autosuficiente en zonas industriales y empresariales o en poblaciones rurales no conectadas a la red. El calor residual también se puede utilizar. Para ello, se conectan posteriormente unidades para la generación de energía adicional, así como también para la calefacción y para el secado o para accionar refrigeradores.

La producción de electricidad a partir de fuentes renovables de biomasa no contribuye al efecto invernadero ya que el dióxido de carbono liberado por la biomasa cuando es quemado, (directa o indirectamente después de que se produzca un biocombustible) es igual al dióxido de carbono absorbido por el material de la biomasa durante su crecimiento.

Alimentación de la red de gas natural.

Una opción atractiva es la alimentación de las redes de gas natural con biogás. El biogás se somete a un tratamiento previo hasta alcanzar la calidad de gas natural (biometano, metano hasta un 98 por ciento), posteriormente se puede utilizar en lugares con una alta demanda de calor y se consigue una máxima eficiencia, produciendo simultáneamente electricidad. La red de gas natural, que puede servir también de acumulador a largo plazo de energías renovables, desempeña un papel central en la alimentación de electricidad según las necesidades. Mediante la alimentación de hidrógeno renovable (power to gas), la red de gas natural permite la acumulación de energía eólica y de biometano y, por lo tanto, del biogás tratado con calidad de gas natural. De este modo, la red de gas natural ayuda a superar las fluctuaciones estacionales durante la alimentación de la red eléctrica con plantas eólicas y solares.

Los biogases producidos de la digestión o de la pirolisis anaerobia tienen un número de aplicaciones. Pueden ser utilizados en motores de combustión interna para accionar turbinas para la producción eléctrica, puede utilizarse para producir calor para necesidades comerciales y domésticas, y en vehículos especialmente modificados como un combustible.

Uso en el sector transporte.

La producción de biocombustibles tales como el etanol y el biodiesel tiene el potencial de sustituir cantidades significativas de combustibles fósiles en varias aplicaciones de transporte. El uso extenso del etanol en Brasil ha demostrado que los biocombustibles son técnicamente factibles en gran escala.

La desvinculación entre la producción y el uso permite aprovechar el biogás como combustible para vehículos accionados con gas natural. El biogás tratado para obtener biometano representa un aporte importante a la protección del clima, al incremento de la seguridad de suministro, así como a la reducción de las emisiones de ruidos. En Alemania, el porcentaje de biometano en el gas natural como combustible aumentó de un 2 por ciento en el año 2010 a un 20 por ciento en el año 2013. Más de 80 municipios de Alemania utilizan autobuses accionados con gas natural que es ecológico y económico. En 180 estaciones de servicio de gas natural de Alemania se puede repostar biometano puro.