lunes, 2 de mayo de 2016

Energía geotérmica

La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que aprovecha el calor que existe en el subsuelo de nuestro planeta (por lo tanto es energía calorífica). Sus principales aplicaciones se dan en nuestra vida cotidiana: climatizar y obtener agua caliente sanitaria de manera ecológica tanto en grandes edificios (oficinas, fábricas, hospitales, etc.) como en viviendas.



Los recursos geotérmicos de alta temperatura (más de 100-150º C) se utilizan para generar energía eléctrica, mientras que aquellos con temperaturas menores son óptimos para los sectores industrial, servicios y residencial.

Funcionamiento central geotérmica
La energía geotérmica tiene unas ventajas y unos inconvenientes: 

VENTAJAS
  • Es una fuente que disminuye la dependencia energética de los combustibles fósiles y de otros recursos no renovable.
  • Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.
  • Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético.
  • No genera ruidos exteriores.
  • Los recursos geotérmicos son prácticamente inagotables a escala humana.
  • No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.
  • 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.
  • 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.
INCONVENIENTES
  • En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
  • Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
  • Contaminación térmica.
  • Deterioro del paisaje.
  • No se puede transportar (como energía primaria), salvo que se haga con un intercambiador y un caloportador distinto del de las aguas del acuífero.
  • 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.


Energía hidráulica

La Energía hidráulica es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria). 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.

VENTAJAS:
  • Es una fuente de energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar. Además, el agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite regular el caudal del río.
  • Es una energía verdaderamente renovable, puesto que el ciclo del agua no se altera en ningún momento.
  • No se emite ningún tipo de contaminante a la atmósfera. Además, al no requerir elementos de refrigeración o calentamiento (como otras energías), no se emite ningún tóxico ni se utiliza energía extra.
  • Contener y almacenar el agua permite distribuirla convenientemente. Por ejemplo, puede utilizarse para regar en casos de sequía.
  • Una vez puesta en marcha, los costes de mantenimiento son bajos.
  • La eficiencia energética es alta.

INCONVENIENTES:
  • El tipo de central más utilizado, la que se basa en la construcción de un embalse, inunda y modifica el entorno natural. Además, incide en algunas especies animales, como los peces.
  • El agua no es de buena calidad, ya que los sedimentos tienden a acumularse en el fondo del embalse, en lugar de fluir de manera natural.
  • Los buenos emplazamientos son pocos. Además, suelen estar alejados de los núcleos de población, por lo que es necesario el transporte de la energía.
  • La inversión inicial requerida es muy elevada.
Esquema del funcionamiento de la energía hidráulica.

Y aquí un vídeo sobre el funcionamiento:


Biomasa

La biomasa es aquella materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los residuos y deshechos orgánicos, susceptible de ser aprovechada energéticamente. Las plantas transforman la energía radiante del sol en energía química a través de la fotosíntesis, y parte de esta energía queda almacenada en forma de materia orgánica.


Ciclo de la biomasa

Los factores responsables de favorecer la biomasa como fuente energética son:
  • El encarecimiento del precio del petróleo.
  • El aumento de la producción agrícola.
  • Necesidad de buscar usos alternativos a la producción agrícola.
  • Cambio climático.
  • Posibilidad de utilizar los conocimientos científicos y técnicos para optimizar el proceso de obtención de energía.
  • Marco económico favorable para el desarrollo de plantas que utilizan biomasa como combustible, gracias a las subvenciones a la producción que reciben las plantas generadoras de energía con esta fuente.
  • Dificultad normativa para desarrollar otro tipo de proyectos, dejando a la biomasa como la alternativa más razonable para rentabilizar una inversión económica.

A nivel mundial.

A nivel mundial, en 2014 el mercado de la energía ha estado sometido a importantes cambios que terminaron con la calma de los años anteriores y que han tenido efectos sobre los precios, el mix global de combustibles y las emisiones mundiales de dióxido de carbono. Entre los cambios más importantes en el 2014 cabe destacar:

  • El afianzamiento de las fuentes no convencionales en EEUU, que le han permitido aumentar la producción de petróleo en 1,6 millones de barriles diarios (el 15,9%), el mayor incremento anual de la historia de EEUU. Actualmente, EEUU supera a Arabia Saudí como primer productor mundial de petróleo y a Rusia como mayor productor mundial de petróleo y gas. Actualmente, la producción doméstica de energía en EEUU cubre el 89% de sus necesidades y las importaciones de petróleo y gas han caído a su nivel más bajo desde 1985 y 1986 respectivamente.

  • La no aceleración en el crecimiento del consumo de energía en China que aumentó solo el 2,6%, su punto más bajo desde 1998. Esta situación es consecuencia de un reequilibrio de su economía, alejándose de los sectores con mayor uso intensivo de energía, como el acero, el hierro y el cemento, y centrando su patrón de crecimiento en sectores más orientados a los servicios. Pese a ello, China sigue siendo la economía con el mayor incremento mundial en el consumo de energía primaria por 14º año consecutivo -representa el 23% del consumo mundial- y, tras el giro hacia las fuentes no convencionales de EEUU, China sustituyó a EEUU como mayor importador neto mundial de petróleo.

  • Un tercer factor que influyó en el mapa energético de 2014 a nivel mundial fue la atención continua sobre los problemas medioambientales y climáticos. Esto supuso el anuncio de un gran número de medidas regulatorias en China y en EEUU.


Diagrama del consumo de energía a nivel mundial en el año 2014.



Pincha en la imagen y puedes leer un articulo sobre la energía desperdiciada a nivel mundial.




Transporte: Red de distribución

La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores del Sistema de Distribución (Distribution System Operator o DSO en inglés).

La distribución de la energía eléctrica desde las subestaciones se realiza en dos etapas:

La primera está constituida por la red de reparto, que, partiendo de las subestaciones de transformación, reparte la energía, normalmente mediante anillos que rodean los grandes centros de consumo, hasta llegar a las estaciones transformadoras de distribución. Las tensiones utilizadas están comprendidas entre 25 y 132 kV. Intercaladas en estos anillos están las estaciones transformadoras de distribución, encargadas de reducir la tensión desde el nivel de reparto al de distribución en media tensión.

La segunda etapa la constituye la red de distribución propiamente dicha, con tensiones de funcionamiento de 3 a 30 kV y con una característica muy radial. Esta red cubre la superficie de los grandes centros de consumo (población, gran industria, etc.), uniendo las estaciones transformadoras de distribución con los centros de transformación, que son la última etapa del suministro en media tensión, ya que las tensiones a la salida de estos centros es de baja tensión (125/220 ó 220/380 V ).

Sistema de suministro eléctrico


Diagrama

ENERGÍA CONSUMIDA EN LA COMUNIDAD DE MADRID:
El consumo total de energía final de la Comunidad de Madrid en el año 2014 fue de 9.668 ktep, lo que, teniendo en cuenta que el consumo de energía final en el conjunto de España fue de 83.525 ktep, representa un 11,6% del total nacional.

Se puede observar cómo se ha producido un descenso en el consumo de energía final respecto al año anterior, siendo éste de un 2,4%.

En cuanto a la fuente energética final consumida, los derivados del petróleo suponen un 55,5% del consumo, la electricidad un 23,8%, el gas natural un 18,6%, y el resto de fuentes poco más de un 2,0%.

ktep- tonelada equivalente de petróleo.

Energía consumida en la Comunidad de Madrid, 2014


ENERGÍA CONSUMIDA EN ESPAÑA:
En el siguiente diagrama mostramos el porcentaje de las cantidades de energía que fueron consumidas en España en 2009

Como se puede comprobar la mayor parte de fuentes de energía que consumimos son energías no renovables, las cuales estamos explotando y al final nos quedaremos sin ellas.


Energía consumida en España, 2009

Energía combustible fósil

La energía fósil se obtiene de la combustión de ciertas sustancias que se produjeron en el subsuelo a partir de la acumulación de residuos en forma de compuestos de carbono, procedentes de plantas, animales y de seres vivos que vivieron hace millones de años.

El carbono fue el primer tipo de combustible fósil en ser utilizado como energía comercial, después siguieron el petróleo y el gas natural.

A continuación teneis una imagen del funcionamiento de una central térmica en la que se puede ver muy bien dicho proceso. Aquí podeis ver un video sobre el funcionamiento.





La combustión fosil tiene ventajas y unos inconvenientes:

VENTAJAS
  • Fácil de extraer.
  • Gran disponibilidad y continuidad.
  • Es barata

INCONVENIENTES
  • Emisión de gases contaminantes en la atmósfera que resultan tóxicos para la vida.
  • Posibilidad de terminación de reservas a corto y medio plazo.
  • Disminución de disponibilidad de materias primas aptas para fabricar productos, en vez de ser quemadas