Generación de energía
Equipo 6 Ana Karen Pineda José Carlos Ruiz
Indice 3
Investigación 5 Proceso de ideación, inspiración 9 Caso 13 Problema 15 Metas y preguntas 17 Arquetipos 19 Ideación – Tres conceptos 21 Multigenerador 25 Requerimientos 27 Módulo 30
Investigación 5
Principales fuentes de energía renovable: Actualmente el consumo de energías provenientes de la quema de hidrocarburos es la más consumida en el país, sin embargo la crisis en la que nos encontramos (tanto económica como ecológica) nos ha obligado a la búsqueda de nuevas alternativas que aparte de ayudarnos a generar la energía que utilizamos diariamente evite lo menos posible el daño ecológico que los hidrocarburos actualmente implican, con base en esto mostraremos a continuación tres de las más importantes: 1. Energía Hidráulica: Con más de cien años de historia, la energía hidráulica es la tecnología más antigua para la producción de electricidad. Se considera que aproximadamente la quinta parte de la electricidad consumida en el mundo se obtiene por medio de esta fuente de energía. Éste método se refiere a la utilización de las corrientes de agua para generar energía mecánica y transformarla posteriormente en energía eléctrica, se ubica en fuertes corrientes de agua como ríos y embalses, pero puede ser generada también en centrales de bombeo 2. Energía Eólica: Una de las primeras fuentes de energía renovables conocida también en la antigüedad. Su uso se extiende desde la navegación a vela a los molinos de viento, que inicialmente se utilizaron para la irrigación de tierras cultivadas, o la molienda de granos, la fabricación de papel o de aceite. Actualmente el sistema se ha innovado en sobremanera, se conforma por grandes pilares con tres aletas en la parte superior, las cuales se encargan de captar el aire y mediante el movimiento generado producir energía eléctrica; sin embargo éstos pilares necesitan vientos muy fuertes para poder generar la energía suficiente para alimentar un hogar.
Energía solar en México El sol, la fuente de energía más grande que hasta ahora conoce la humanidad. Cubre a nuestro planeta con suficiente energía para abastecer las demandas energéticas de todo el mundo por un año entero en tan sólo unas horas. No emite emisiones de dióxido de carbono, es gratis y no se acabará (por lo menos en unos miles de años).
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La luz del sol, (y toda la luz) contiene energía. por lo general, cuando la luz golpea un objeto la energía se convierte en calor, al igual que el calor se siente al estar sentado en el sol. Pero cuando la luz incide en ciertos materiales, esa energía se convierte en una corriente eléctrica, la cual hemos aprendido a aprovechar con los paneles solares.
Además, el país ahora cuenta con una capacidad de fabricación de paneles solares que es superior a 1 Gigawatt (1000 MW), superando por mucho la demanda actual, por lo que ahora muchas compañías están entrando al mercado estadounidense. Los expertos en la materia creen que el sector en México, está a punto de entrar en un crecimiento exponencial. Una buena noticia es que si quieres energía solar en México tienes donde conseguirla, y como ya lo mencioné antes, estás en una de las mejores zonas del mundo para aprovecharla. La otra buena noticia es que los precios han bajado considerablemente, gracias al avance de la tecnología solar mejorando la eficiencia y el crecimiento de la demanda y los productores. Gustavo Tomé, el director de la compañía Solartec; “El primer año de operaciones de Solartec fue en 2010. Y hasta 2014, los costos de los sistemas se han reducido del 70 al 80%. La mayoría de la gente, incluso la autoridad, se quedó con una idea muy anticuada de la energía solar” El artículo 276 del Código Fiscal de la Ciudad de México, señala que los propietarios de viviendas que instalen y utilicen dispositivos como paneles solares y sistemas de captación de agua pluvial u otras tecnologías con lo que acrediten la disminución de por lo menos 20% en el consumo de energía o agua, podrán alcanzar un descuento de 20% en derechos por el suministro de agua. Del mismo modo, el artículo 277 hace referencia a las empresas o instituciones que cuenten con programas que busquen mejorar las condiciones ambientales mediante equipos anticontaminantes, las cuales podrán gozar de un descuento de hasta 50% en el impuesto sobre nómina y 25% en el impuesto predial.
Funcionamiento de un panel solar Para transformar la energía del sol en energía que podamos aplicar a nuestra vida diaria, necesitáremos una célula fotoeléctrica, y que es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa en energía eléctrica, mediante el aprovechamiento de un proceso llamado efecto fotoeléctrico.
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El proceso es que la luz, que llega en forma de fotones, impacta sobre una superficie construida principalmente por silicio (los paneles solares) y que emite emite electrones que -al ser capturados- producen una corriente elĂŠctrica. En la actualidad estĂĄ experimentando con celdas fotovoltaicas de doble cara que -con la ayuda de superficies reflectantes- puedan duplicar la eficiencia ampliando la superficie expuesta a la luz solar.
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Estas celdas son lo que se conocen como paneles solares fotovoltaicos y que emplean una tecnologĂa tan avanzada y precisa como compleja.
Proceso de ideación, inspiración 9
Parque de Aresketamendi El Parque Aresketamendi de las energías renovables, está dedicado al aire, sol, agua y biomasa con 26 ingenios energéticos, donde los niños y adultos pueden probar y comprobar por sí mismos el funcionamiento de tales artilugios. El Municipio de Amurrio, en su apuesta decidida por la sostenibilidad, ha transformado parte del entorno del cerro de “Aresketamendi” en un enclave dirigido a transmitir de una manera didáctica y lúdica, las energías renovables. La exposición del parque está al aire libre, disponiendo de 22.600 metros cuadrados, mediante una pasarela de madera de forma espiral que nos conducirá por un paseo de un kilómetro en las distintas áreas del parque.
Solar Roadways Concebido como una iniciativa para cambiar el aspecto de las carreteras nacionales, utilizando paneles fotovoltaicos, la idea de Solar Roadways es producir calles inteligentes capaces de introducir directamente la energía en ‘la red’. Si se realiza, el concepto esencialmente podría alimentar a todo un país con la electricidad generada. El proyecto se ha desarrollado como un concepto fotovoltaico modular (PV), este tipo de pavimentación puede soportar el más pesado de camiones con un peso de hasta 120.000 kilogramos. El plan tiene como objetivo ver los paneles de ‘Solar Roadways instalados en las carreteras, estacionamientos, calzadas, aceras, carriles bici e incluso patios de recreo.
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Pavegen, baldosas que generan energía limpia con cada pisada La empresa Pavegen está desarrollando desde 2009 un modelo de baldosa que genera energía limpia cada vez que la pisamos. Un concepto revolucionario cuyo uso masivo podría dar un empujón a la generación local de electricidad a partir de fuentes renovables. Las baldosas están fabricadas con materiales reciclados y son reciclables en un 80%, resistentes al agua. Pueden aguantar 5 años de uso intensivo. La capa superior está fabricada con neumáticos reciclados. El 5% de la energía que produce la consume la propia baldosa, el 95% restante se puede usar in situ o almacenar para un uso posterior. En la actualidad están desarrollando un sistema para conectarla directamente a la red eléctrica. Cada paso genera una media de 7 vatios de electricidad, depende sobre todo del peso de cada persona. Cada paso empuja 5 milímetros hacia abajo la goma, una diferencia imperceptible para los peatones. Están pensadas para espacios públicos con mucha afluencia de personas, de este modo se les puede sacar un mayor rendimiento. Miden 45 x 60 centímetros. Esta empresa inglesa fue fundada por Kemball-Cook, un estudiante de diseño industrial.
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Caso 13
Centrándonos en el abasto de la energía para el área metropolitana, observamos que para nuestra ciudad el tipo de energía es de hidrocarburos, también hay otros métodos de generación de energía, pero son muy pocos los que lo usan en la ciudad. La producción de energía en México anteriormente estaba administrada por la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Actualmente está dividida en 12 administradoras y entre ellas cumplen con convenios de producción energética por medio de Capital privado. La ley de libre generación de energía eléctrica en México permite a todo capital privado fabricar generadores, producir energía e introducir a la red, para que la administradora competente se encargue de su venta. Con más de 40 plantas de generación de energía en México y una más de producción de energía, es claro que el país no sufre de abastecimiento energético. Y de esa forma se convierte en un soporte económico para el País, al vender energía en los Estados Unidos de América. En México actualmente cuenta con: 2 Plantas Eolo eléctricas 1 Planta Nuclear 12 Plantas Hidroeléctricas
2 Plantas Geotérmicas 2 Plantas a quema de Carbón 22 Plantas a quema de Hidrocarburos
Haciendo a esta ultima la disciplina de generación dominante, generando una dependencia nacional de los productos fósiles y nos mantenemos en un riesgo del 50% en caso de que fallen dichos comburentes.
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Problema 15
Con el planteamiento del caso identificamos los principales problemas que se presentan en nuestra ciudad; como la contaminación por quema de hidrocarburos, las deforestación para la creación de plantas eléctricas, la construcción de presas, la sobre población y que con esto la CFE no tiene la infraestructura para cubrir el crecimiento vertiginoso da nuestra ciudad, dejando así comunidades enteras sin electricidad. La reforma energética genera un bloqueo para la inversión y desarrollo de nuevas tecnologías para abaratar los costos de la energía en la ciudad. Otro problema derivado de este es que la CFE no informa a los usuarios de las alternativas con las que cuentan para el abasto de energía y el pago de la misma. Despues de identificar los principales problemas mediante una votación escogimos el que nos parecía mas interesante para nosotros el cual fue desarrollo de nuevas tecnologías.
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Metas y Preguntas 17
Implementar el uso de energías limpias en espacios públicos ¿Cómo podríamos generar interés en el tema por parte del usuario? ¿Cómo podríamos generar energía con actividades recreativas o cotidianas? ¿Las personas estarán interesadas en las nuevas tecnologías?
Arquetipos 19
Nombre: Juan Pérez v Edad: 8 años Ø Le gusta salir a jugar con sus amigos después de clases Ø Su mamá le pide que regrese a casa temprano porque su comunidad es peligrosa Ø Usualmente juega en las calles cercanas pero muchas de ellas carecen de buen alumbrado público Ø No le gustan los parques de su comunidad porque no tienen muchos juegos Ø Sale con un grupo de amigos y sin sus padres Ø En su escuela le enseñan algunas energías renovables pero no las conoce físicamente Ø Sus padres no se interesan en invertir en energías limpias Ø Le gustaría cuidar el medio ambiente Ø No conoce las aplicaciones de las nuevas tecnologías de energía limpia
Nombre: Nora Areas v Edad: 20 Ø Su lugar de reunión con sus amigos son los centros comerciales Ø No suele estar afuera de noche por la poca iluminación en las calles Ø No sabe lo que lo que implica la energía limpia o renovable
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Ø Fuera de las plazas comerciales no visita otros lugares públicos porque no le interesan Ø Sale con un grupo de amigos y con sus padres Ø No le importa el consumo de electricidad en su hogar Ø Sus padres tampoco le inculcan el interés en el consumo Ø Le interesa el medio ambiente, pero no sabe como ayudar Ø No conoce las aplicaciones de las nuevas tecnologías de energía limpia Ø Le gustaría informarse sobre la energía limpia para empezar un cambio
Ideacion – Tres conceptos 21
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Multigenerador 25
Usaremos un sistemas compuesto por por un imĂĄn de neodimio apoyado en un resorte, que al pisar la placa pase por una bobina de alambre de cobre, esto generara la energĂa. A su vez pensamos integrar un panel solar en el centro de cada una de las placas modulares.
Requerimientos 27
v Funcionales: Ø Cumplir con la demanda de energía Ø Fácil mantenimiento de cada modulo Ø Resistente a la fricción Ø Resistente a las condiciones climáticas Ø Resistente al peso Ø Fácil instalación Ø Activación de mas de un generador por pisada Ø Módulos intercambiables v Materiales: Ø Que causen el menor impacto ambiental Ø Resistentes a los cambios climáticos Ø Resistentes al uso Ø Paneles solares resistentes al peso v Uso Ø Lugares con un flujo constante de personas Ø Lugares al aire libre Ø Infografía de funcionamiento
v Ergonómicos Ø Tamaño estándar al tamaño de pisada en México Ø Ser cómodo para caminar Ø Absorber el impacto Planos
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R18.75
8
37.50
300
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37.50
5.7
7
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R2 5
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SI NO SE INDICA LO CONTRARIO: LAS COTAS SE EXPRESAN EN MM ACABADO SUPERFICIAL: TOLERANCIAS: LINEAL: ANGULAR: NOMBRE
REBARBAR Y ROMPER ARISTAS VIVAS
ACABADO:
FIRMA
FECHA
NO CAMBIE LA ESCALA
REVISIÓN
TÍTULO:
DIBUJ. VERIF. APROB. FABR. CALID.
MATERIAL:
PESO:
N.º DE DIBUJO
ESCALA:1:2
Modulo HOJA 1 DE 1
A2
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