4/3/09

CENTRALES EÓLICAS

Las centrales eólicas se basan en la utilización del viento como energía primaria para la producción de energía eléctrica. La energía eólica ha sido un recurso empleado desde tiempos remotos en diferentes partes del mundo y para diversos propósitos.




¿Cómo funcionan?

Una central eólica es una instalación donde la energía cinética del aire, al moverse, se puede transformar en energía mecánica de rotación. Lo habitual hasta ahora, que es cuando empiezan a aparecer nuevos tipos de aerogeneradores, es instalar una torre que suele medir entre 35 y 50 metros de altura en cuya parte superior existe un rotor con varias palas, orientadas en dirección al viento. Estas palas o aerogeneradores giran alrededor de un eje que actúa como un generador de electricidad. La energía eléctrica producida en los campos eólicos llega a unos acumuladores y de ahí pasa a las torres de alta tensión. Gracias a los últimos avances, las turbinas actuales logran generar más energía con menos viento.


Centrales Eólicas en España:

La distribución de los parques eólicos responde principalmente a criterios de disponibilidad de "combustible", es decir, vientos intensos, constantes y regulares a lo largo del año. Es por ello, que dos de las zonas tradicionales para estas instalaciones sean la costa gallega del N. y Tarifa, donde el mapa de potencial eólico indica valores muy altos. Algo parecido se puede decir de los parques instalados en las serranías del Sistema Ibérico.

El mapa indica los parques eólicos de potencia superior a 1 MW.
Los círculos grandes muestran los parques con potencia superior a los 10 MW:

Impactos Ambientales:
•Tiene un alto coste.
•Produce Impacto visual.
•Causa problemas a la red eléctrica (debido a su carácter transitorio).
•Produce Contaminación acústica (aunque los niveles se ha demostrado que son muy bajos).

Técnicas Correctoras:
Mejorar la calidad de los aerogeneradores para evitar la contaminación acustica y utilizar otros materiales para que su intalación sea más económica.


A que no sabías que...

-
El término eólico viene del latín Aeolicus, perteneciente a Eolo, dios de los vientos en la mitología Griega. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas.

CENTRALES GEOTÉRMICAS

Una central geotérmica son unas instalaciones que aprovecha la energía geotérmica para producir energía eléctrica.
Una central geotérmica no es nada más que una central térmica en la que la caldera ha sido reemplazada por el reservorio geotérmico y en la que la energía es suministrada por el calor de la Tierra, en vez del petróleo u otro combustible.

¿Cómo funcionan?

El funcionamiento de una central geotérmica se realiza mediante un sistema muy simple: dos tubos que han sido introducidos en la perforación practicada, 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 enfriada es devuelta de nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo. El sistema descrito es viable en lo que respecta a su construcción y perforación, no en vano las prospecciones petrolíferas se realizan a varios kilómetros de profundidad, sin embargo se presenta un problema relacionado con las transferencias de calor.


Centrales Geotérmicas en España:

En cuanto a España, aunque en Almería existen bastantes lugares idóneos para construir plantas geotérmicas, no se ha construído ninguna todavía. En la isla canaria de La Palma se estudia la construcción de una planta geotérmica que cubra parte de sus necesidades de electricidad, ya que en la actualidad la dependencia de la isla de los combustibles fósiles es de un 95%.

Al mundo:

Islandia posee en gran abundancia depósitos termales, a causa de su peculiar topografía volcánica, lo que permite que la energía geotérmica suponga nada menos que el 60 por ciento de toda su energía natural directamente consumida.
Entre las 25 o más naciones que cuentan con recursos geotérmicos aprovechables, algunas en las que también se ha trabajado al respecto son: Japón, Francia, Canadá, Estados Unidos, Grecia, Chile, México, Kenia, y la India. Nueva Zelanda es quizá el país más experto del mundo en materia de centrales geotérmicas, debido a su topografía volcánica que hace idóneo el uso de este tipo de energía.
Central Geotérmica de Nesjavellir, en la zona volcánica de Hengill (Islandia).

Impacto Ambiental:

El aprovechamiento de depósitos termales con temperaturas poco elevadas, también es viable, como han mostrado los desarrollos técnicos en Francia relativos a distribución de calor procedente de tales depósitos. Es posible que en las próximas décadas se alcance un tope en la proliferación del uso de la energía geotérmica, ya que dicho uso se halla condicionado a los depósitos termales que existan en la Tierra. Según estimaciones del Instituto Geotérmico de Nueva Zelanda, la cantidad por localizar puede superar entre tres y diez veces a la de los conocidos. Una vez se hayan puesto en marcha centrales en todos esos emplazamientos, las posibilidades de la energía geotérmica habrán llegado al límite, exceptuando los desarrollos futuros a largo plazo, que podrían ir por la vía de excavar pozos a muchos kilómetros de profundidad, buscando el calor irradiado por el núcleo del planeta, y en definitiva, provocar la creación de géisers e incluso volcanes por métodos artificiales, algo sumamente arriesgado pero al mismo tiempo fascinante.

Técnicas Correctoras:

Las únicas tecnologías correctoras que se pueden aplicar son el aprovechamiento máximo de las centrales para optimizar su rendimiento y sustituir las de combustibles fósiles.Y lo más importante,no fabricarlas cerca de la población en caso de accidente.

A que no sabías que...

- En el 1913 se construyó la primera central en Lardarello (Italia).
- El Instituto Geotérmico de Nueva Zelanda, dependiente de la Universidad de Auckland, es pionero en la investigación geotérmica y en el desarrollo de tecnología para aprovechar esa energía. Fue creado en 1978, a petición de las Naciones Unidas en el marco de su Programa de Desarrollo, ante la necesidad de un centro que pudiese formar a nuevos expertos en energía geotérmica procedentes de otros países.

Aspecto de la central geotérmica de Wairakei (Nueva Zelanda)

CENTRALES MAREMOTRICES

El mar ofrece diversas posibilidadeds d aprovechamiento enérgético. La energía mareomotriz es la que se extrae de las mareas. Se tarata de una fuente de energía muy difusa cuyo aprovechamiento requiere unas condiciones muy especiales. En concreto, es precios que la diferencia del nivel de agua entre la bajamar (marea baja) y la pleamar (marea alta) sea muy grandes, lo cual solo ocurres en puntos concretos de las costas de algunos países.
¿Cómo funcionan?

El funcionamiento de las centrales mareomotrices es similar al de las grandes centrales hidroeléctricas. En un estuario se construye un presa que lo cierre de orilla a orilla. En la pleamar, se cierran las compuertas, que se abren un par de horas antes de la bajamar para, aprovechando el desnivel generado entre ambos lados de la presa, producir electricidad. Las turbinas están colocadas en los túneles que desaguan la presa a través del dique.
Cuando se iguala el nivel del agua a uno y otro lado de la presa, no se puede seguir generando electricidad. Se cierran de nuevo las compuertas, y nuevamente, poco antes de la pleamar, vuelve a aprovecharse el desnivel, ahora del lado contrario, ya que está más alta el agua en el mar que en la ría. Se abren las puertas y nuevamente la corriente, que ahora procede del mar, acciona las turbinas y genera electricidad.



Centrales Mareomotrices en el mundo:

La instalación de una central mareomotriz es sólo posible en lugares con una diferencia de al menos 5 metros entre la amrea alta y la baja. Hay pocos puntos en el globo done ocurre este fenómeno. Señalados en el mapa se encuentran los prinicpales:



Algunas de las centrales mareomotrices del mundo:
- La Rance River, Francia.
- Estación de Generación Anápolis Royal, Canadá.
- Parque de olas Aguzadora, Portugal.


Impacto Ambiental:

Estas centrales, lamentablemente, provocan un fuerte impacto ambiental. Para empezar, las aguas que vierten al mar no lo alcanzan como es debido. Además, los estuarios son los ecosistemas más productivos y sensibles del mundo; y la inundación que provoca la presa, tiene un efecto descomunal sobre la fauna del estuario, especialmente las aves.


Técnicas Correctoras:

Una de ellas es crear estanques artificiales. El principio es el mismo, pero en este caso se renuncia a usar la totalidad del agua de la ría, y únicamente se aprovecha la que penetra a (y sale de) los estanques. Pero para que este tipo de centrales sean rentables, los estanques deben ser de capacidad muy grande.



A que no sabías que...
-
El generador mareomotriz de St. Malo, Francia, es el primer modelo en funcionamiento, que produce electricidad aprovechando la energía de las mareas.

3/3/09

CENTRALES FOTOVOLTAICAS

Las centrales fotovoltaicas producen electricidad sin necesidad de turbinas ni generadores, utilizando la propiedad que tienen ciertos materiales de generar una corriente de electrones cuando incide sobre ellos una corriente de fotones.



¿Cómo funciona?


En ausencia de luz, el sistema no genera energía.


Cuando la luz solar incide sobre la placa, la célula empieza a funcionar. Los fotones de la luz solar interacionan con los electrones disponibles e incrementan su nivel de energía.


A medida que la luz solar se hace más intensa, el voltaje que se genera entre las dos capas de la célula fotovoltaica aumenta.

Centrales Fotovoltacias en España:
La elevada cifra de potencia fotovoltaica instalada en Andalucía se debe a las numerosas instalaciones de pequeño tamaño realizadas dentro del plan de electrificación rural. Castilla la Mancha refleja la presencia de la única central fotovoltaica de gran tamaño existente en nuestro país (la central de Toledo), con una potencia de 1 MW (1000 veces menos que la gran central térmica). Están en fase, más o menos avanzada, los proyectos de instalaciones de centrales de tamaño similar o mayor.
Potencia instalada en energía fotovoltaica por comunidades autónomas (MW):

Impacto Ambiental:
-Necesidad de instalar la central en zonas donde se perciba la radiación solar durante más horas diarias y más días al año.
-Mayor complejidad mecánica que otros sistemas de aprovechamiento de energías renovables.
-Peligro por las altas temperaturas que se alcanzan.
-Necesidad del empleo de acumuladores de calor para cuando no exista la suficiente radiación solar.

Técnicas Correctoras:
Como estas centrales no producen ningún residuo, no hay necesidad de muchas técnicas correctoras.

A que no sabías que....

-
La mayor planta fotovoltaica del mundo está ubicada en Almareleja, en Portugal, y cuenta con 46 megavatios pico de potencia, lo que permite que se produzcan anualmente 93 millones de kilovatios hora (lo que permitirá dar electricidad a 30.000 hogares portugueses)

Central en Almareleja, Portugal.

CENTRALES NUCLEARES

Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

¿Cómo funcionan?

Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:
- El reactor nuclear que produce la fisión.
- El generador de vapor de agua.
- La turbina que produce la electricidad con la energía del vapor.
- El condensador que enfría el vapor convirtiéndolo nuevamente en líquido.

El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisión o fusión de los átomos de los minerales radioactivos, tales como el uranio y plutonio, liberando una gran cantidad de energía calorífica.
Allí está el generador de vapor que debido al calor producido por la reacción nuclear hace hervir el agua, liberando dicho calor mediante vapor a presión a través de un circuito de tuberías que es trasladado a las turbinas, por lo que se produce el movimiento de dichas turbinas que a la vez éstas hacen girar a los generadores, produciéndose la corriente eléctrica que pasa a un transformador y de ahí al tendido eléctrico.
Dicho vapor termina en el condensador, donde recibe agua fría de las torres de refrigeración, una vez enfriado se convierte en agua líquida y vuelve al reactor nuclear para empezar el proceso de nuevo.
Las centrales nucleares siempre están cercanas a un suministro de agua fría para las torres de refrigeración del que se abastecen como puede ser un río o lago.



Centrales Nucleares en España:
España, actualmente cuenta con 7 centrales nucleares destinadas a la producción de energía eléctrica, aunque en total existen 11 instalaciones nucleares en todo el territorio peninsular.
- José Cabrera, Zorita (Guadalajara)
- Santa María de Garoña (Burgos)
- Almaraz (Cáceres)
- Ascó (Tarragona)
- Cofrentes (Valencia)
- Trillo (Guadalajara)
- Vandellós I y II (Tarragona)

Impacto Ambiental:
El uso de la energía nuclear para obtener electricidad tiene dos graves inconvenientes:
-El riesgo de accidentes. Un escape de material radiactivo tiene consecuencias nefastas para la población circundante. Además, si el accidente es grave, como el ocurrido en Chernobyl (Ucrania) en 1986, la contaminación radiactiva puede extenderse incluso por varios continentes.
- Por otra parte, se generan residuos radiactivos que siguen siendo tóxicos durante miles o miles de millones de años. Estos restos deben ser cubiertos con plomo y enterrados. Entonces, ¿por qué se sigue usando la energía nuclear? Principalmente por su alta eficiencia. En España, unas pocas centrales proporcionan un elevado porcentaje de la energía eléctrica producida en nuestro país.

Técnicas Correctoras:

En cuanto al problema de residuos de las centrales nucleares, se guardan en bidones de gruesas paredes, fabricados con materiales que no dejan escapar la radiación nuclear. Estos bidones se almacenan en fosas marina y bajo tierra.
La utilización de fosas marinas plantea algunos problemas, pues existe un riesgo de corrosión de los bidones, con la consiguiente fuga de material radioactivo. Por ello, se considera más seguro almacenarlos en cementerios nucleares, bajo la superficie terrestre, en zonas geológicamentre estables.


A que no sabías que...

- Más de la mitad de la energía eléctrica de Francia, se genera en centrales nucleares. Lo que le hace acreedor de ser el país con mayor proporción de energía nuclear.

Central Nuclear de Cattenom, en Francia.