Proyecto Grupal c1 Introducción a la Comunicacion.pdf
- 1. 1 }
- 2. 2 INDICE BIOGAS................................................................................................................ 3 ENERGIA BIOMASA................................................................................11 ENERGIA MAREOMOTRIZ...........................................................14 ENERGIA GEOTERMICA...........................................................18 VENTAJAS...................................................................................22 DESVENTAJAS:..........................................................................22 GENERACIÓN ELÉCTRICA..........................................................23 DESALINIZACIÓN.........................................................................23 -EXTINCIÓN .......................................................................................................24 INYECCIÓN DE AGUA............................................................................24 EXTINCIÓN DEL CALOR........................................................................24 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................25
- 3. 3 BIOGAS El biogás es un tipo de gas que se produce de manera natural o en dispositivos específicos a través de reacciones de biodegradación de materia orgánica. Este proceso es llevado a cabo por microorganismos como las bacterias metanogénicas, entre otros factores, en un ambiente sin oxígeno, es decir, en condiciones anaeróbicas. El resultado de este proceso es una mezcla que contiene entre un 40% y un 70% de metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), junto con pequeñas cantidades de otros gases como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S). La producción de biogás a través de la descomposición anaeróbica es un método valioso para el tratamiento de residuos biodegradables. Este proceso no solo genera un combustible que posee un alto valor, sino que también produce un efluente que puede ser utilizado como acondicionador del suelo o como abono genérico. El biogás resultante puede emplearse para la generación de energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas, así como para la producción de calor en hornos, estufas, secadoras, calderas y otros sistemas de combustión a gas, siempre que estén debidamente adaptados para tal fin. El biogás tiene propiedades específicas que se indican en la Tabla 1. Tabla 1. Características generales del biogás Composición 55 – 70% metano (CH4) 30 – 45% dióxido de carbono (CO2) Trazas de otros gases Contenido energético 6.0 – 6.5 kW h m-3 Equivalente de combustible 0.60 – 0.65 L petróleo/m3 biogás Límite de explosión 6 – 12 % de biogás en el aire Temperatura de ignición 650 – 750°C (con el contenido de CH4 mencionado) Presión crítica 74 – 88 atm Temperatura crítica -82.5°C Densidad normal 1.2 kg m-3 Olor Huevo podrido (el olor del biogás desulfurado es imperceptible
- 4. 4 Masa molar 16.043 kg kmol-1 Componentes del biogás La composición del biogás varía en función del tipo de biomasa utilizada, así como de las condiciones y la tecnología empleada. Sin embargo, en términos generales, podemos encontrar la composición que se muestra en la figura 1 a continuación. Figura 1. Componentes del biogás El biogás, como se puede apreciar, está compuesto en un 75 % por metano, el hidrocarburo alcano más simple, que constituye el combustible comúnmente denominado "gas natural". Además, contiene dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases. El potencial energético de un gas se evalúa a través de su poder calorífico, que se define como la cantidad de calor liberado durante la combustión completa de un volumen unitario de gas bajo condiciones normales de presión y temperatura (0 ºC y 1 atm). El biogás generado a partir de la digestión anaerobia puede ser utilizado energéticamente para:
- 5. 5 La generación de energía eléctrica mediante turbinas o instalaciones de producción de biogás. La obtención de calor en hornos, estufas, secadores, calderas, sistemas de calefacción u otros dispositivos adecuadamente modificados. La producción de gas renovable (biometano -bio-CH4-) que es comparable al gas natural, mediante el proceso de enriquecimiento del biogás (upgrading) para obtener un gas con alto contenido de metano. El bio-CH4 puede ser inyectado en la red de gas natural o ser empleado para la producción de gas natural comprimido (GNC) o gas natural licuado (GNL). El biogás: una alternativa energética sostenible. La materia orgánica empleada como sustrato para la generación de biogás proviene de: Residuos que contienen un elevado porcentaje de materia orgánica, tales como los desechos sólidos de los vertederos o aquellos producidos en actividades agrícolas, ganaderas, industriales, comerciales o domésticas. Los lodos resultantes del tratamiento de las aguas residuales en las plantas de depuración. El biogás, al generarse a partir de residuos orgánicos, se clasifica como una fuente de energía renovable. Uno de los principales beneficios del biogás es que no genera emisiones de carbono, lo que lo convierte en una fuente neutra en términos de CO2. La quema de biogás para la generación de calor o electricidad produce una cantidad de gases de efecto invernadero equivalente a la del gas natural. No obstante, durante el proceso de creación de la biomasa, que posteriormente se transforma en biogás, se absorbe la misma cantidad de CO2 que se libera al quemar el biogás. Por lo tanto, la combustión del biogás presenta un ciclo de carbono corto, y según las pautas del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), esto se considera como emisiones nulas. La generación de biogás a través de la descomposición anaeróbica de residuos orgánicos constituye uno de los métodos más eficaces para la valorización de estos desechos. Este proceso contribuye a la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero, permite la utilización energética de los residuos orgánicos y favorece la conservación y recuperación de nutrientes con un potencial fertilizante en los productos procesados. Beneficios obtenidos en la aplicación de la tecnología del biogás Las razones más destacadas que pueden motivar la adopción de la tecnología del biogás son:
- 6. 6 Obtener una fuente de energía económica que permita disminuir costos asociados al consumo de la energía eléctrica o sistemas de gas convencionales. Reducción de olores: los sistemas de biogás reducen los olores ofensivos especialmente en aquellas zonas donde se producen y manejan grandes cantidades de estiércol debido a la explotación de ganado. Los sistemas de biogás reducen estos olores debido a que los ácidos orgánicos volátiles que causan los compuestos generadores de olor son consumidos por las bacterias productoras de ganado. Fertilizante de alta calidad. En el proceso de digestión anaerobia, el nitrógeno orgánico en el estiércol se convierte en gran proporción a amoniaco, el constituyente básico de fertilizante comercial, que es fácilmente disponible y utilizado por las plantas. Reducción de de la contaminación de aguas superficiales y subterráneas. El efluente del digestor es un producto más uniforme y manejable que el estiércol no tratado. La alta cantidad de amoniaco permite una mejor utilización de los cultivos y permite mejorar las propiedades físicas de los suelos. Una aplicación apropiada del efluente del digestor reduce la contaminación de aguas superficiales o subterráneas. Reducción de patógenos El calentamiento que ocurre en los digestores reduce las poblaciones de patógenos rápidamente en pocos días. Condiciones de funcionamiento de los sistemas de generación de biogás. Los procesos bacterianos y enzimáticos involucrados en la digestión anaeróbica son susceptibles a cambios en la temperatura, el contenido de agua y la composición general de la mezcla dentro del biodigestor. La producción de biogás ocurre únicamente cuando se impide la entrada de aire al digestor, permitiendo así el establecimiento de condiciones anaeróbicas. Por lo tanto, es fundamental que el tanque del digestor esté completamente sellado. Contenido de agua en la mezcla Un nivel inadecuado de agua en la mezcla que se introduce en el biodigestor impide que las bacterias y otros microorganismos dispongan del ambiente adecuado para operar de manera eficiente, lo que resulta en una producción reducida de biogás. Por otro lado, si la mezcla es excesivamente diluida, se podrá digerir una cantidad limitada de materia orgánica, restringiendo así la generación de biogás. Cuando se emplean principalmente excretas humanas, orina, estiércol y residuos agrícolas como insumos para el digestor, la proporción de biomasa a agua debe oscilar entre 1:1 y 1:2. Esto
- 7. 7 implica que por cada 100 kg de heces y orina se necesitan entre 100 y 200 litros de agua. En el caso de que la mezcla esté compuesta mayormente por residuos vegetales, se requerirá una mayor cantidad de agua, en una proporción de 1:3 o 1:4. Es fundamental asegurar una mezcla adecuada en el digestor para facilitar una biodegradación eficiente, especialmente cuando se utiliza biomasa cruda con un alto contenido de material leñoso. Temperatura y tiempo de retención La temperatura de la mezcla en el digestor es un elemento crucial para la eficacia del proceso de digestión. La mayoría de las bacterias anaeróbicas operan de manera óptima en un rango de 30 a 35 ºC, siendo esta la temperatura ideal para la generación de biogás. Es fundamental que la temperatura en el tanque digestor se mantenga siempre por encima de 20 ºC, ya que a temperaturas inferiores se produce una cantidad reducida de biogás, y por debajo de 10 ºC, el proceso de digestión se detiene por completo. Los períodos de retención de 10 a 25 días para la mezcla en el tanque digestor son comunes en la mayoría de los países tropicales. Si las temperaturas ambientales son elevadas, por ejemplo, en un promedio de 30 a 35 ºC, un período de retención más corto, de aproximadamente 15 días, puede ser suficiente. En climas más fríos, se observan períodos de retención más prolongados, que oscilan entre 80 y 90 días. En el caso de los desechos de ganado porcino, que son ricos en ácidos volátiles, se requieren de 10 a 15 días; mientras que los excrementos de bovinos, que contienen compuestos de difícil descomposición, necesitan un mínimo de 20 días para su digestión. Nutrientes El nitrógeno es fundamental para el desarrollo y la actividad de las bacterias. Las materias primas con una baja relación carbono/nitrógeno son fácilmente digeribles; sin embargo, los residuos agrícolas leñosos, como la paja de trigo o de arroz (consultar tabla 2), necesitan un aporte adicional de nitrógeno para lograr una digestión eficaz. Tabla 2. Proporciones de Carbono/Nitrógeno en materias primas para sistemas de biogás.
- 8. 8 MATERIA PRIMA RELACIÓN CARBONO/NITRÓGENO Paja de trigo 87:1 Paja de arroz 67:1 Estiércol fresco de ganado 25:1 Heces humanas frescas 3:1 PROYECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GENERACIÓN DE BIOGAS En la etapa de planificación de los sistemas de generación de biogás, es fundamental verificar aspectos vinculados a la continuidad del suministro de biogás, su calidad, el uso previsto, así como la operación y el mantenimiento del sistema. La continuidad y la calidad están intrínsecamente relacionadas con el tipo, la cantidad y la gestión de la biomasa disponible para alimentar el sistema; una cantidad insuficiente de biomasa puede restringir la eficiencia en la producción de biogás. Es necesario establecer las demandas energéticas para identificar el uso potencial del biogás generado y así optimizar el aprovechamiento del sistema. Asimismo, deben considerarse aspectos relacionados con la operación y el mantenimiento, tales como el tiempo diario destinado a la revisión del sistema y el monitoreo periódico, ya que estos factores son determinantes para el éxito del sistema. La implementación de sistemas de generación de biogás requiere la planificación y proyección de los siguientes aspectos: Colección de biomasa Digestor anaeróbico Almacenamiento del efluente Gestión del gas Aplicación del gas y de los subproductos generados en el proceso. Ignorar alguno de estos elementos podría resultar en el fracaso del proyecto y poner en duda la efectividad de la tecnología.
- 9. 9 Tipos de Biodigestores El biodigestor constituye la estructura física o reactor que facilita, a través de un proceso natural anaeróbico, la estabilización de la materia orgánica presente en los residuos y la producción de biogás. Uno de los modelos de biodigestor más comunes es el digestor circular, el cual se elabora con ladrillo o mampostería de cemento, presentando un domo fijo y careciendo de componentes metálicos, salvo por un pequeño tramo o tubo de acero destinado a la salida del gas. Es necesario contar con un nivel técnico relativamente elevado para la construcción de este tipo de biodigestor; sin embargo, en la práctica, se observa que muchos de estos digestores no logran ser completamente herméticos, lo que provoca que la fuga de biogás sea un inconveniente habitual. Almacenamiento del Efluente Los subproductos de la digestión anaerobia incluyen el biogás y el efluente líquido. Este último se presenta como una solución orgánica estabilizada, la cual posee un valor significativo como fertilizante, permitiendo su utilización en la irrigación de pastos y cultivos. Es aconsejable realizar una evaluación de la presencia de organismos patógenos para mitigar los riesgos a la salud pública durante su aplicación. El efluente generado por el biodigestor también puede ser utilizado para la producción de biomasa, que puede servir como alimento potencial para el ganado. Esto se logra al integrar el sistema de tratamiento del biodigestor con lagunas de lenteja de agua. La lenteja de agua es una macrofita que destaca por su alto contenido proteico, su rápida tasa de crecimiento y su capacidad para eliminar nutrientes de las aguas residuales, como nitrógeno y fósforo. Estas propiedades la hacen ideal para la recuperación de biomasa. La necesidad de un espacio de almacenamiento en el sistema dependerá del tamaño de la instalación y de la cantidad de efluente producido, con el fin de facilitar su uso o comercialización en el futuro. Usos del biogás El biogás producido en los digestores presenta una composición de entre el 60 y el 80% de metano, con un poder calorífico aproximado de 6 kWh/m³ (800 BTU/pie³). Esta característica permite su utilización en la generación de energía, así como en aplicaciones de iluminación y calefacción para la cocción de alimentos. Además, puede ser empleado como combustible en calderas, para el calentamiento de espacios o en sistemas de refrigeración. La eficiencia del poder
- 10. 10 calorífico utilizable está sujeta al rendimiento de los quemadores o de los dispositivos que operan con biogás.
- 11. 11 ENERGIA BIOMASA Para comenzar, ¿Que es la energía biomasa?. Es aquella que obtenemos de la combustión de materia orgánica. Los seres humanos llevamos produciendo grandes cantidades de desechos desde que estamos en la tierra, tales como excremento de animales de ganadería, residuos de poda, algunos cereales, restos de aceite industrial, etc. Todos estos desechos se pueden aprovechar para generar energía. Esta fuente de energía se sitúa en el puesto numero 4, después de el carbón, el petroleo y el gas natural. Existen distintos tipos de biomasa dependiendo su origen: • Biomasa residual: Surge a partir de los desechos orgánicos de las actividades que realiza el ser humano. Así se transforma el problema de su eliminación en una alternativa valiosa la crear combustible sostenible. • Biomasa natural: Surge a raíz de procesos naturales en los que el ser humano no interviene, como hojas secas, ramas caídas, hierbas secas. por ejemplo, restos de bosques, arboles, matorrales,plantas de cultivo, etc. • Biomasa producida: Proviene de campos de cultivo que tienen por objetivo producir materia biodegradable que después se utiliza para generar energía. Como podemos ver, hay un sin fin de posibilidades, ya que se puede obtener de varias procedencias y como resultado nos brinda productos como el carbón vegetal, combustibles líquidos y algunos gases. Con esto logramos tener calefacción y electricidad.
- 12. 12 ¿Como funciona? La materia orgánica, principalmente madera (proveniente de residuos como aserrín, astillas, etc. ), se usa como combustible para calentar conductos con agua, que se convierte en vapor y mueve una turbina conectada a un generador eléctrico. La energía cinética de la turbina se transforma en eléctrica gracias al generador y desde ahí se conecta a la red. También se puede usar para generar calor mediante procesos termoquímicos y biológicos a gran escala, o para usos mas domésticos en instalaciones como una estufa o una caldera de una vivienda o un edificio. En algunos países en desarrollo, la biomasa supone hasta un 10% del suministro de energía principal y un 6% en países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE). Ventajas de la energía biomasa • Es economica. • Tiene un alto rendimiento. • No depende de los combustibles fósiles. • Es poco contaminante. • Es una fuente renovable y abundante.
- 13. 13 Desventajas de la energía biomasa • La quema de biomasa genera gases contaminantes. • Requiere gran espacio de almacenamiento. • Requiere mantenimiento especializado. • Compite con la producción de alimentos.
- 14. 14 ENERGIA MAREOMOTRIZ La energía mareomotriz se genera utilizando las mareas: a través del uso de un alternador, el sistema puede ser empleado para producir electricidad, convirtiendo de esta manera la energía mareomotriz en energía eléctrica, un método de energía más seguro y eficiente. Se trata de una forma de energía renovable, donde la fuente primaria de energía no se agota por su utilización, y es limpia dado que en el proceso de transformación energética no se generan subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. No obstante, la correlación entre la producción de energía con los medios actuales y el gasto económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han obstaculizado una implementación significativa de este tipo de energía. Otros métodos para aprovechar la energía marina incluyen: las olas (energía de las olas), la variación de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del mar, el gradiente de temperatura oceánico; la salinidad, las corrientes marinas o la energía eólica marina. En España, tanto el Gobierno de Cantabria como el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE) tienen el objetivo de establecer un centro de innovación, desarrollo yinvestigación en la costa de Santoña. La fábrica podría cubrir el consumo anual de aproximadamente 2500 viviendas. Beneficios de la energía mareomotriz: La energía mareomotriz es una forma de energía renovable ya que se obtiene a partir de las olas del mar, lo cual no depende de combustibles fósiles y minimiza el daño al ambiente. Las olas son causadas por la fuerza de la gravedad de la luna y el sol, por lo que es una fuente de energía constante y predecible. La energía mareomotriz es especialmente adecuada para ser utilizada en zonas costeras con olas grandes y constantes, permitiendo aprovechar este tipos de lugares que no suelen ser seguros para el uso civil.
- 15. 15 Desventajas de la energía mareomotriz: La construcción de una instalación mareomotriz requiere una alta inversión inicial, lo cual puede ser un desafío, ya que el tiempo de retorno de la inversión es prolongado. La energía mareomotriz sólo puede ser generada en áreas costeras con olas grandes y constantes, lo cual limita su utilización en ciertas áreas. Los generadores mareomotrices son máquinas bastante invasivas, y pueden tener un impacto negativo en la fauna marina, especialmente en los animales marinos que se desplazan en la zona costera. Las instalaciones mareomotrices pueden tener un impacto visual negativo en el paisaje costero. Tipos y Métodos para generar energía eléctrica Generador de la Corriente de Marea Los generadores de corriente tidal (TSG en inglés) emplean la energía cinética del agua en movimiento para impulsar las turbinas energéticas, de forma parecida al viento (aire en movimiento) que emplean las turbinas eólicas. Este procedimiento está adquiriendo relevancia en el mercado gracias a unos costos más bajos. Presas de marea
- 16. 16 Las presas de marea utilizan la energía potencial presente en la variación de altura (o pérdida de carga) entre las mareas superiores y inferiores. Las presas, en esencia, son los diques a lo largo de todo un estuario, y padecen los elevados costos de la infraestructura civil, la falta global de lugares agradables y los problemas medioambientales. Energía mareomotriz dinámica La energía mareomotriz dinámica es un enfoque teórico que se basa en la interacción entre las energías cinéticas y potenciales presentes en las corrientes de marea. Se sugiere que las presas de gran longitud (30 a 50 km de longitud) se edificen desde las costas hacia el océano o el mar, sin circundar una zona. La presa provoca diferencias en la fase de las mareas, generando un importante cambio en el nivel del agua (al menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereñas poco profundas con corrientes de mareas que fluctúan paralelas a la costa, como en el Reino Unido, China y Corea del Sur. ¿Cómo funciona una central mareomotriz? Las centrales mareomotrices se encargan del proceso de transformar la energía de las mareas en energía eléctrica. Para conseguirlo se precisan instalaciones submarinas que cumplan unas condiciones geográficas muy específicas. Según el IDAE, Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía, las centrales mareomotrices tienen que instalarse en un estuario, una bahía o una ría en la que entre la pleamar
- 17. 17 (máximo nivel del mar) y la bajamar (mínimo nivel del mar) haya más de 5 metros de diferencia. Teniendo en cuenta estas características, se construyen centrales mareomotrices que cuentan con turbinas y alternadores que con el giro de sus aspas y con la propia circulación del agua se encargan de producir la energía eléctrica. Futuro de la energía mareomotriz Con toda esta información, podemos concluir que la energía mareomotriz se perfila como una de las fuentes renovables más prometedoras para el futuro, gracias a su capacidad de generar electricidad de forma predecible y constante. A medida que los efectos negativos del calentamiento global se hacen más evidentes, en todo el mundo crece la necesidad de alternativas que produzcan energía de manera amigable con el medioambiente. Según datos de Scientific American, la energía mareomotriz podría llegar a generar entre 150 y 800 teravatios-hora (TWh) al año. Con el avance de nuevas tecnologías, como turbinas submarinas más eficientes y plantas flotantes, se espera aprovechar mejor este potencial, reduciendo los costes de instalación y operación y haciendo que la energía mareomotriz sea cada vez más.
- 18. 18 ENERGIA GEOTERMICA La energía geotérmica es una energía renovable que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra que se transmite a través de los cuerpos de roca o piedras calientes o conducción y convección, donde se suscitan procesos de interacción de agua subterránea y rocas, dando origen a los sistemas geotérmicos. -La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que se obtiene del calor interno de la Tierra: • Se puede usar para generar electricidad, agua caliente, calefacción y refrigeración • Se considera renovable porque el agua utilizada se puede reinyectar en el subsuelo Tipos de yacimientos geotérmicos Puede considerarse que hay cuatro tipos de yacimientos geotérmicos, que se podrían llamar: • De agua caliente • Secos • Géiseres • Vapor seco -Yacimientos de agua caliente Planta de energía geotérmica en las Filipinas. Estos yacimientos pueden formar una fuente o ser subterráneos, contenidos en un acuífero.
- 19. 19 Los que forman fuentes, se aprovechan desde tiempos muy antiguos como baños termales. Dependiendo de la temperatura del agua puede usarse directamente o, si es muy caliente, podrían aprovecharse enfriando el agua antes de utilizarla, pero suelen tener caudales relativamente reducidos. En cuanto a los subterráneos, yacimientos de aguas termales muy calientes a poca o media profundidad, sirven para aprovechar el calor del interior de la tierra. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor. El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable. En la mayoría de los casos la explotación debe hacerse con dos pozos (o un número par de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a inyectar en el acuífero, tras haber enfriado el caudal obtenido. Las ventajas de este sistema son múltiples: • Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento térmico, puesto que el agua reinyectada contiene todavía una importante cantidad de energía térmica. Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene. • Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan a la circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita contaminaciones.
- 20. 20 Finalmente hay otros yacimientos en los que el agua sale en forma de vapor. En estos, el aprovechamiento es directo para obtener energía mecánica mediante una turbina, pero tienen el problema de que es más complicado reinyectar el agua después de condensada, y en el camino habrán difundido en la atmósfera una parte de los gases que acompañan al vapor. Clasificación según la temperatura del agua • Energía geotérmica de alta temperatura. La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura está comprendida entre 150 y 400 °C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varias condiciones para que se dé la posibilidad de existencia de un campo geotérmico: una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables; un acuífero, o depósito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 km de profundidad; suelo fracturado que permite una circulación de fluidos por convección, y por lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 °C. La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo. • Energía geotérmica de temperaturas medias. La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 °C. Por consiguiente, la conversión vaporelectricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido volátil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales eléctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse mediante sistemas urbanos de reparto de calor para su uso en calefacción y en refrigeración (mediante máquinas de absorción).
- 21. 21 • Energía geotérmica de baja temperatura. La energía geotérmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 50 a 70 °C. • Energía geotérmica de muy baja temperatura. La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 °C. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas, como la climatización geotérmica (bomba de calor geotérmica). Las fronteras entre los diferentes tipos de energías geotérmicas es arbitraria; si se trata de producir electricidad con un rendimiento aceptable la temperatura mínima está entre 120 y 180 °C, pero las fuentes de temperatura más baja son muy apropiadas para los sistemas de calefacción urbana y rural. Yacimientos secos En este caso, hay una zona bajo la tierra, a profundidad no excesiva, con materiales o piedras calientes, en seco. Se inyecta agua por una perforación y se recupera ya caliente por otra, se aprovecha el calor, por medio de un intercambiador y se vuelve a reinyectar como en el caso anterior. Un ejemplo, en Inglaterra, fue el «Proyecto de Piedras Calientes» (en inglés: Hot Dry Rocks, abreviado como HDR), abandonado después de comprobar su inviabilidad económica en 1989. Los programas HDR se están desarrollando en Australia, Francia, Suiza, Alemania. Los recursos de magma (rocas fundidas) ofrecen energía geotérmica de altísima temperatura, pero con la tecnología existente no se pueden aprovechar económicamente esas fuentes.
- 22. 22 Ventajas y desventajas Ventajas 1.-Solo requiere un gasto inicial. 2.-Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón. 3.-Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético. 4.-No genera ruidos exteriores. 5.-Los recursos geotérmicos son prácticamente inagotables a escala humana. 6.-No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales. 7.-El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, ni tala de bosques. 8.-La emisión de CO2, con aumento del efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión, y puede llegar a ser nula cuando se reinyecta el agua, haciéndola circular en circuito cerrado por el exterior. Desventajas: 1.-Las desventajas que vienen a continuación hacen referencia exclusivamente a la energía geotérmica que no se utiliza con reinyección, y la que no es de baja entalpía doméstica (climatización geotérmica). 2.-En ciertos casos emite ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal. 3.-Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
- 23. 23 4.-Contaminación térmica. 5.-Deterioro del paisaje. 6.-No se puede transportar (como energía primaria), salvo que se haga con un intercambiador y un calo portador distinto del de las aguas del acuífero. 7.-No está disponible más que en determinados lugares, salvo la que se emplea en la bomba de climatización geotérmica, que se puede utilizar en cualquier lugar de la Tierra. Generación eléctrica Se produjo energía eléctrica geotérmica por primera vez en Larderello, Italia, en 1904. Desde entonces, el uso de la energía geotérmica para producir electricidad ha crecido mundialmente a cerca de 8000 MW, de los cuales Estados Unidos genera 2700 MW. Desalinización Douglas Firestone comenzó en la desalinización con el sistema evaporación / condensación con aire caliente en 1998, probando que el agua geotermal se puede usar económicamente para producir agua desalinizada, en 2001.
- 24. 24 En 2005 se ajustó el 5.º prototipo desalinizador “Delta T” que usa un ciclo de aire forzado caliente, presión atmosférica, ciclo geotermal de evaporación condensación. El aparato se surte de agua de mar filtrada en el Instituto Scripps de Oceanografía, reduciendo la concentración de sal de 35 000 ppm a 51 ppm. -Extinción Inyección de agua En varios sitios, ha ocurrido que los depósitos de magma se agotaron, cesando de dar energía geotérmica, quizás ayudado por la inyección del agua residual fría, en la recarga del acuífero caliente. O sea, que la recarga por reinyección, puede enfriar el recurso, a menos que se haga un cuidadoso manejo. En al menos una localidad, el enfriamiento fue resultado de pequeños y cortos terremotos (ver enlace externo abajo). Esto ha traído una discusión sobre si los dueños de una planta son responsables del daño que causa un temblor. Extinción del calor Así como hay yacimientos geotérmicos capaces de proporcionar energía durante muchas décadas, otros pueden agotarse y enfriarse. En un informe, el gobierno de Islandia dice: «debe entenderse que la energía geotérmica no es estrictamente renovable en el mismo sentido que la hidráulica». Se estima que la energía geotérmica de Islandia podría proporcionar 1700 MW durante más de 100 años, en comparación con la producción actual de 140 MW. El problema consiste en conocer si el flujo de calor natural de la tierra es capaz de reponer la pérdida de calor en la minería de calor geotérmica.
- 25. 25 CITAS TEXTUALES 1. Thomas Alva Edison (1880): "La invención es un uno por ciento de inspiración y un noventa y nueve por ciento de transpiración." (Edison fue uno de los principales inventores de la bombilla eléctrica práctica, y esta frase refleja su filosofía sobre el arduo trabajo en la innovación). 2. Nikola Tesla: "El progreso y el desarrollo no pueden lograrse si no se liberan las energías de la humanidad, y la electricidad es su herramienta más poderosa." (Tesla contribuyó enormemente al desarrollo del sistema eléctrico de corriente alterna, que revolucionó la distribución de energía). BIBLIOGRAFÍA a. https://www.bbva.com/es/sostenibilidad/como-se-obtiene-energia-de-la- biomasa- conoce-el-proceso/ b. https:/www.endesa.com/es/la-cara-e/centrales-electricas/energia-biomasa c. https:/www.thecircularlab.com/ventajas-de-la-biomasa/ d. https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mareomotriz e. https://blog.structuralia.com/energia-mareomotriz f. https://www.repsol.com/es/energia-futuro/futuro-planeta/energia- mareomotriz/index.cshtml
- 26. 26 2. Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Energía geotérmica. 3. Asociación Geotérmica Internacional. 4. Energía geotérmica (en inglés). 5. Infografía sobre la energía geotérmica. 6. Estados Unidos. Departamento de Energía. Págs. sobre la energía geotérmica. 7. Art. de la Universidad de Alaska sobre energía geotérminca. 8. La energía geotérmica, IDAE, Ministerio de Industria de España. 9. Energía geotérmica, Instituto Geológico y Minero de España.