ENERGIAS
RENOVABLES
Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Las fuentes renovables de energia pueden dividirse e n d o s c a t e g o r i a s : l a s n o c o n t a m i n a n t e s o l i m p i a s y l a s c o n t a m i n a n t e s . impacto ambiental aplicaciones definiciones como se genera? que necesita? estudio económico
e INVERSION
2000
20%
ica
lectr rgia e
10%
mapa de vientos
agua ha
cia
el
14%
tem
ae
lec
0
tric
2
4
8
10 12 14 16 18 20
o
6%
q
energia solar
e
4.5 4.0
45º
Carga en continua .Ilumincacion .telefonia 12-24V .bombeo de agua
Radiacion solar
Consumo Tanque acumulador
r
to
c ole
C
Agua fria red
Energia solar termica Circuito abierto
Energia Solar mediante paneles Fotovoltaicos
Turbina
Generador
Electricidad
Capas del suelo Vapor de agua
Agua inyectada
Turbina
4
energía solar
4.0 sistema geotérmico
caldera gasóleo
3 2.3
split
2.0
0 calefacción
e
CLASIFICACIÓN SEGÚN DISPOSICIÓN DE LA INSTALACIÓN
1 kw energía eléctrica
refrigeración
18000
costo inicial 15 veces menor nunca se amortiza 120
Euros/año
3.0m
5 Intercambiador de calor
0 50 150 200 250 300 350
Capas del suelo Agua caliente 182ºC
Agua inyectada
definiciones
dia del año
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA EN INVIERNO
que necesita?
eair mb
Bo
ra lde Ca
as
bio
sa
ma
ció
sa
n
no pa
Utilizando energía energía Geotérmica se reducen las emisiones en un 50%, entonces se estaría evitando la emisión de 3.725 toneladas de Co2
calefacción y ACS
3.725.000 anuales 50%
Ca
lde
ra
Ca
co
lde
nd
ra
en
pro
rat
nd
pe tem ja ba
leo
Necesidad energética de una vivienda: 11.180.000Kcal/año
de perf. 15cm
Planta ciclo binario
como se genera?
ura
ard
ad
sta Ga
10
intercambiador enterrado
só
Temp. cte a 14-15ºC
temperatura promedio 15ºC
1600.00 1430.00 1300.00 1400.00 1170.00 1200.00 936.00 923.00 858.00 1000.00 800.00 520.00 600.00 325.00 400.00 200.00 0.00 icid
1.5m
15
Electricidad
la cantidad de energía en forma de calor que se puede obtener varía de 2 a 4 veces la consumida.
ctr
Fluido orgánico
Generador
Consumo anual de calefacción
leo
20 Turbina
e calor introducido a la vivienda
Una central eléctrica que emite 1270g de Co2 por KW/h, emite 7.450.000 toneladas de Co2 al año.
USOS aprovechamiento directo del calor
só
Planta tecnología flash
no utiliza torres de refrigeración, por lo tanto elimina el riesgo de transmisión de enfermedades (p.ej. la legionelosis)
100%
generación de electricidad
Instalación de Bomba de Calor Geotérmico
Ele
Agua inyectada
limpia no produce contaminación sonora
7.450.000 anuales Tasa conexion a UTE
Ga
182ºC
0m
inagotable
10000
0
bomba calor
i
gratuita
15000
vapor
consumo electrico
+ + + + + +
según datos de organizaciones gubernamentales Españolas la instalación de sistemas geotérmicos supondría el equivalente de plantar 750 árboles, acorde a una mejora ambiental importante. no daña ecosistemas
cubren un rango de 1.5 a 30 TR
15000
temp ºC
+
refrigeración por absorción
amortización 6 a 8 años oficinas y 3 a 4 años en un hotel.
Electricidad
Capas del suelo
+
a
amortización 10 a 12 años escala doméstico.
20000
TEMPERATURAS SEGUN PROFUNDIDAD.
+ + (*)
+ +
(*) la REFRIGERACIÓN depende le la HR del lugar, si la HR es muy alta no basta con la circulación de aire a 15ºC y se hace necesario un sistema de inyección que regule la humedad, por ejemplo un Fan Coil.
costo en U$S
sistema domestico horizontal
+ + + +
-ahorro de consumo eléctrico del 50% respecto del sistema tradicional. -menor costo de mantenimiento. -larga vida útil.
estudio económico
-Balnearios, aguas termanles. -extracción de minerales. -agricultura y acuicultura, para invernaderos y criaderos de peces.
aplicaciones
Dentro del contexto actual podemos ver que el agotamiento de los recursos petroleros es una realidad que trae aparejado el aumento de los precios, generando graves crisis económicas en los países dependientes. Y como resultado del avance vertiginoso de las economías del primer mundo se fue dejando en un segundo plano las cuestiones ecológicas y el impacto ambiental que ese avance produjo y sigue produciendo. Sumado a esto, las posturas políticas generan grandes trabas burocráticas que terminan desvirtuando los esfuerzos de i n n o v a c i ó n p r o m o v i d o s . Esta situación ha llevado a la búsqueda de nuevas fuentes energéticas que puedan suplantar o reducir esta dependencia. Queda claro que el contexto y los recursos con los que cuenta el país son propicios para el desarrollo de éstas y de nuevas modalidades de p r o d u c c i ó n e n e r g é t i c a .
e
Las políticas que se están llevando a cabo en países como Alemania y España son un ejemplo de apoyo, ya que las cuales subvencionan los gastos de inversión y luego ofrecen facilidades para el pago de estas por el p r o p i e t a r i o . Habría que plantearse exigir a nuestro d estado para que incentive y fomente a las propuestas que se orientan hacia las tecnologías renovables, ya que éstas ofrecen soluciones desde el punto de vista de la calidad ambiental y potencian hacia la independencia e n e r g é t i c a . Nosotros desde nuestro trabajo de investigación pretendemos cuestionarnos desde una nueva mirada el empleo de éstas tecnologías, o mejor aún crear una nueva r e s p u e s t a
i
H2O CALIENTE
INVERSION
5000
Agua caliente
energía geotérmica
1
profundidad entre 1.5 y 4.0m
Planta de vapor seco
Generador
REFRIGERACION
4.5
el Á a cubrir es = al 150% del Á a acondicionar
sistema domestico vertical Tanque Flash
CALEFACCION
ico
c
no se pueden plantar árboles debe recibir sol todo el año
limpia no produce contaminación sonora
-EL TIEMPO DE OPERACION CONTINUA DE UNA CENTRAL DE 10MW PARA EL CONSUMO DE MI HOGAR ES DE 0.89HS.
aporta energia para equipos de refrigeracion.
TIPO
sistema tradicional
alta temperatura 500-600ºC
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo, "Tierra", y thermos, "calor"; literalmente "calor de la Tierra".
q
inagotable
usos industriales
AHORRO ENERGÉTICO
kw acondicionado
gratuita
-POR CADA VIVIENDA TIPO SE EMITEN 3.70 TONELADAS DE Co2 POR AÑO.
e 2
temperatura media 70-150ºC
d
Energia Geotérmica
baja temperatura 50-70ºC
energia geotermica
muy baja temperatura 20-50ºC
+
CLASIFICACIÓN SEGÚN MODO DE EXTRACCIÓN
-poco mantenimiento. -Las celulas solares duran mas de 30 años -alta rentabilidad -independencia energética
-los días nublados genera mucho menos energía -el panel fotovoltaico transforma solo entre el 5 % y el 7% de la energía que recibe del sol (de los 1000W/m2 que llegan en verano a una superficie horizontal se puede extraer entre 70W/m2 a 100 W/m2 de energía eléctrica)
no daña ecosistemas al cabo de los años por derrames ni dragados no produce gases de efecto invernadero
i
usos domesticos
rm
Bateria
Colector Fotovoltaico Potencia Kw de agua
ua
Acumulacion de Energia
Carga en alterna 220V
0
ag
=
piscina
oté
Regulador de carga
.Electrodomesticos .Heladera freezer .tv, video, computadora .maquinas herramienta
amortización 7 años (vivienda particular) 7200
optimización de resultados
900m
ge
Inversor
14000
10000
500m
as
Generación
calefaccionar
5000
c Utilizacion
paneles termicos ó fotovoltaicos
+ + + + +
18000
15000
para una superficie optimamente inclinada durante el peor mes del año.
Panel Fotovoltaico
a
0.00m
i +
genera energia electrica genera Agua Caliente Sanitaria 60 a 80%
amortización 2 a 4 años escala doméstico(viv.4 personas)
20000
mapa de radiacion solar (KWh/m2)
Radiación Solar
INVERSION
costo en U$S
radiación solar
La energia solar es la energia obtenida mediante la captacion de la luz y el calor emitidos por el sol. La radiacion solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce, como tambien a traves de la absorcion de la radiacion, por ejemplo en dospositivos opticos o de otro tipo. La potencia de la radiacion varia segun el momento del dia, las condiciones atmosfericas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buena condiciones de irradiacion el valor es de aproximadamente 1000W/m2 en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.
AVANCE TECNOLÓGICO/ CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN
vida util 20 años
5%
mb
d Energia solar
6
Bo
+
5%
sis
i
75 % aerogeneradores 14 % equipos electromecanicos 6 % obra civil 5 % varios
75%
limpia
-UN AEROGENERADOR DE 750Kw EVITA LA EMISIÓN DE 2300T/año de Co2
COMPONENTES DEL COSTO TOTAL DE UN PARQUE EOLICO
15%
ene
Potencia (kw)
e
inagotable
20dBA
Referencias: Punto en zona centro norte vm=4.8m/s Punto en zona costera este vm=1.6m/s Punto en zona centro sobre colina vm=5.5m/s Punto en zona costera sobre colina vm=8.8m/s
100
incidencia estética
gratuita
(estudio de audio vacio)
generador
motor
Distribución de velocidades para distintos puntos de Uruguay 25%
hidrogeno
0 1
+
(vivienda en funcionamiento)
18 aerogeneradores por km2
contaminacion acustica
+ + +
-POR CADA Kwh QUE SE GENERA SE EVITA LA EMISIÓN A LA ATMOSFERA DE 1Kg DE Co2 RESPECTO DE UNA CENTRAL DE CARBÓN O GAS.
amortización 20 años (parque eólico, inversión UTE)
1150
+
454dBA
1000
perjudicial para las aves
(viento alrededor de un arbol)
situación en el terreno
vapor de agua
4000
urbano
120% 50% 200%
7000
domestico
100%
amortización 7 años (esc. doméstica, inversión privada)
+
i
60-85dBA
almacenaje de hidrogeno
compresor
electrolizador
c
8000 A´ =40m2 por aerogenerador
El término eólico viene del latín Aeolicus, perteneciente o relativo 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.
oxigeno
costo en U$S
vientos constantes (depende del clima)
q
Energía eólica es la energía obtenida del viento, o sea, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.
genera energia electrica (todas las aplicaciones que utilizan este tipo de energia)
grandes industrias
Energia Eolica
c
a pequeñas industrias
energia eolica
domestico mayor escala
+
conclusión
Esto equivale a sacar de circulación 850.000 autos al año
impacto ambiental
Fuentes Energia solar accesible http://www.calorsun.com/CalorSun_solar_uruguay-ahorroagua_energia/enlaces2.htm Datos de emision de CO2 http://www.eficienciaenergetica.gub.uy/co2.htm Datos energia electrica (H2O sanitaria) http://www.unesco.org.uy/cienciasnaturales/fileadmin/templates/cienciasNaturales/cienciasBasic as/archivos/MesaSolarGuiaUsuario.pdf Tarifa UTE 2009: http://www.presidencia.gub.uy/_web/decretos/2009/02/33.pdf Eficiencia Energética: http://www.eficienciaenergetica.gub.uy/medio_situacion.htm Cambio climatico: http://www.ute.com.uy/empresa/entorno/Energias_Renovables /Jornada_2004/Charlas/4_CambioClimatico.pdf Ponencia dinama20%: http://www.icex.es/documentos/ponencias%20genera%20200 8/Ponencia%20DINAMA%20URUGUAY.pdf CAMBIO CLIMATICO: www.cambioclimatico.gub.uy Datos Tecnicos Energia Eolica: http://www.unesco.org.uy/cb/Seminario2006/mesa3/3_JCataldo_ppt.pdf Datos Energia Geotermica: http://www.avamsolar.com/geotermica.html Datos aerogeneradores UTE: http://www.ute.com.uy/empresa/entorno/Energias_Renovables /eolica/Evaluaci%C3%B3n%20T%C3%A9cnica%20y%20Econ %C3%B3mica%20del%20Generador%20E%C3%B3lico%20d e%20Cerro%20Caracoles.pdf INIA (mercado del carbono): http://www.inia.org.uy/online/site/117652I1.php#seccion1123 geotermica http://www.genciencia.com/geologia/beneficios-de-la-energiahttp://www.ambientum.com/boletino/noticias/La-energiageotermica-obtiene-subvenciones-en-la-ComunidadValenciana-.asp comparación con central tradicional ahorro de co2 http://turcon.blogia.com/2005/110301-emisiones-de-co2-lascentrales-electricas-mas-sucias-de-europa.php http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable