Les dejo una charla TED (son unas conferencias que nacieron
en EEUU) donde Peter Joseph plantea que nuestro modelo económico no es el único
posible, ni el mas eficiente posible. Poniendo en jaque al argumento de socavar los recursos naturales en nombre de la eficiencia.
Y les dejo otra charla TED donde Amory Lovins expone un plan
para reemplazar por completo la matriz energética de EEUU y abastecerse casi un
100% con energías renovables. Sostiene que se puede, y expone como se haría.
Story of Stuff Proyect es una ONG que hace varios planteos
relacionados con la realidad ecológica, económica y social actual. Ya subí varios videos de estos en otros posts. Su protagonista e impulsora es Annie Leonard. Siendo
un movimiento nacido en EEUU, apunta sobre todo a la cultura estadounidense.
Pero los planteos que hace son muy interesantes y profundos, y validos, en mi
opinión, para cualquier ciudadano del mundo, por eso les dejo el link a la página
y un par de videos que encontré subtitulados. En la página pueden encontrar todo
el material audiovisual de la ONG pero está en ingles.
Buenas. Les dejo una serie que pasan en “discovery sci”
(un canal que descubrí el otro día). Se llama “Powering the Future” (seria algo
así como “Abasteciendo de Energía el Futuro”).
Son cuatro capítulos (al menos por ahora).
Entre otras cosas el programa da cifras impresionantes para tratar
de hacernos tomar conciencia de la inmensidad de la humanidad que habita
nuestra tierra, como por ejemplo que cada 8 segundos viene al mundo la cantidad
de gente suficiente para ocupar un estadio de futbol, gente que demandara
energía y dejara su huella ecológica en la tierra.
También se plantean cosas interesantes, como que si produjéramos
generadores eólicos y paneles solares al mismo ritmo q producimos automóviles,
en 50 años (TENIENDO EN CUENTA el crecimiento poblacional consecuente),
podríamos abastecer a todo el mundo con energías limpias.
O nos cuenta que en China una de cada tres personas trabajan en la
industria de la energía solar! Eso son muchos millones de personas! Si hay
países que pueden desarrollar las energías renovables hasta ese punto ¿Por qué
otros no? Es tema de debate.
Cap1
Cap 2
Cap 3
Cap 4
Disculpen el idioma, esta en ingles, si
alguno los encuentra en castellano que avise! activen el traductor de YouTube
Entre las aplicaciones del efecto fotovoltaico podemos mencionar:
alimentación de energía de viviendas, de estaciones repetidoras de señal, de
bombas de agua en lugares aislados, señalización vial y marítima, alimentación
de teléfonos S.O.S que vemos en las rutas, electrificación de alambrados y grandes instalaciones conectadas a la red (centrales).
La captación de la energía se hace mediante PANELES SOLARES, que a
su vez están formados por módulos más pequeños llamadas CELDAS SOLARES. Las
celdas solares, dependiendo del tamaño, producen aproximadamente 1Watt. Por
ello se las interconectan formando paneles.
Celdas Solares
Paneles Solares
Estas celdas están hechas de silicio procesado. El silicio es la
segunda sustancia más abundante en la corteza terrestre luego del oxigeno. Su
extracción es muy sencilla y no deja secuelas ambientales. Esto se debe
justamente a que la encontramos en gran cantidad sobre la corteza terrestre. El
silicio es el compuesto ppal de la ARENA.
Barras de Silicio
Un inconveniente que presenta esta forma de aprovechamiento es que
el proceso requerido para lograr que este material tenga las propiedades
necesarias para este uso, es un tanto costoso. Aunque se ha ido reduciendo (su
costo) considerablemente, en la medida que la ciencia avanza. Esto encarece la
inversión q debe hacer quien quiera alimentar su hogar con energía solar, pero
por otro lado, estos módulos tienen una vida útil de 20 años aproximadamente, y
en aquellos países donde subvencionan este tipo de energías, recuperas la
inversión en mucho menos tiempo (5 a 10 años). Por ejemplo en algunos países de
Europa, en los cuales se impulso el uso de esta forma de energía, las personas no
generan energía solo para ellas, si no que el excedente es conectado a la red
eléctrica colectiva. Con lo cual en numerosos casos, el gobierno termina
pagando a los usuarios un monto por la energía que aportaron, en lugar de lo
contrario.
También se usan otros materiales para hacer células fotovoltaicas,
polímeros sintéticos (plásticos), que son más baratos. Pero la cantidad de
energía que generan en función de la energía que reciben es bastante menor que
el silicio. Pero la ventaja que tienen es que pueden confeccionarse paneles
flexibles, usados en ropa de excursión, y también en carpas.
Hay también intentos por parte de la nanotecnología de IMITAR EL
PROCESO DE FOTOSINTESIS de las plantas, para capturar de diversas maneras la
energía solar. Investigadores de Nueva Zelanda han logrado UNA TINTA que es
como la clorofila (una clorofila sintética), produce energía en función de
energía solar captada. Esta tinta se puede aplicar a diversas superficies. A las placas que se podrían
elaborar con esta tecnología se le dicen “placas verdes”, y su coste en función
de la energía producida seria de aprox. 10 veces menos q los paneles de
silicio! En resumen, el material usado clásicamente para fabricar paneles es el
silicio. Pero el tema se sigue estudiando, y van surgiendo nuevas alternativas
Entre las ventajas que presentan los sistemas fotovoltaicos
podríamos enumerar:
No consumen combustible
No tiene partes mecánicas en movimiento, lo que implica un mantenimiento nulo
Vida útil superior a 20 años
Resisten condiciones extremas de viento, granizo temperatura y humedad
Son totalmente silenciosos
No contaminan el medio ambiente
Son modulares (cada panel es un modulo), lo que permite agrandar o achicar la instalación sin mayores complicaciones
Como desventajas podríamos
enumerar:
El costo de
fabricación es aún alto. Aunque disminuye a medida que la ciencia avanza. Por
otro lado en países como China donde el gobierno destina una buena cantidad de
dinero al desarrollo de estas nuevas tecnologías, la industria solar es
rentable, y ha alcanzado un gran crecimiento.
No es posible, o es
poco conveniente por el dimensionamiento que sería necesario (a mayor
superficie del panel solar, mayor captación de energía), la utilización de
estos sistemas en zonas de poca insolación (radiación solar)
Bueno les dejo un documental. No es muy nuevo pero habla del tema:
El sol es
una estrella ubicada a 149.600.000 kilómetros de la
tierra, distancia que la luz recorre en aprox. 8 min. Representa el 98,6% de la
masa del sistema solar. El inmenso caudal de energía que aporta el sol proviene
de reacciones nucleares de los materiales de los cuales está conformado
(ppalmente Hidrogeno)… La cantidad de energía que llega en UN AÑO a la tierra
proveniente del sol es hasta 50 VECES mayor que las estimaciones actuales de
toda la energía disponible en las reservas de combustibles fósiles y 35000
VECES mayor que el consumo mundial de energía por año. Es una forma de energía que abunda. Y la energía que capta
la tierra, es solo una millonésima parte de la energía del sol.
El sol es el gran motor de la vida y de la
energía sobre la tierra. En realidad, salvo la energía nuclear y la geotérmica todas las otras formas de
energía de las cuales hablamos, provienen indirectamente de la energía solar.
Los vientos se forman gracias a las diferencias de temperaturas de las masas de
aire. Los ríos y lagos (los que se encausan para hacer centrales
hidroeléctricas), se forman gracias al ciclo hidrológico de nuestro planeta,
provocado por la evaporación del agua y por los vientos, ambos causados por el
sol. Los combustibles fósiles provienen de materia orgánica (plantas, algas,
etc.) q sometida a ciertos procesos naturales durante millones de años forman
los que conocemos como gas natural, carbón, o petróleo. Aquellas plantas que se
formaron hace millones de años, obtuvieron su energía del sol. De la energía de
la biomasa, podemos decir lo mismo, todos los organismos obtienen su energía en
última instancia del sol. La energía undimotriz (de las olas), se forma por el
viento, el cual depende del sol. Y por último el movimiento de las aguas en las
mareas es generado por el movimiento, no solo de la luna y la tierra, sino
también del sol.
En resumen, el sol es el motor que da
movimiento a la mayoría de los ciclos químicos, energéticos y biológicos de nuestro
planeta.
Dentro de lo que se entiende por energía
solar, hay dos formas principales de aprovechamiento. Una es llamada Energía
Solar Térmica, y otra es llamada Energía Solar Fotovoltaica. La energía solar
térmica lo que hace es aprovechar el calor de la radiación solar, para diversas
aplicaciones…Entre ellas, brindar agua caliente a un hogar, climatización de piscinas,
secado de granos y frutas, etc. La energía solar fotovoltaica, está basada en
el principio fotovoltaico, que consiste en que al alumbrar ciertos materiales se
produce una corriente eléctrica en estos. Como ya veremos tiene muchísimas
aplicaciones, entre otras hay grandes centrales o campos de paneles solares que
aportan energía a la red eléctrica, o paneles para alimentar antenas repetidoras
de señales de radio, balizas marinas, alimentación de calculadoras, paneles
flexibles instalados en ropa de camping y carpas, etc.
Hay
también otras formas de aprovechamiento, diferentes, aunque relacionadas, como
son las cocinas solares (usadas en el norte de nuestro país por la gran
radiación solar que presenta la zona), que consisten en un espejo cóncavo que
concentra la luz solar en su centro, donde se coloca lo que se quiera cocinar.
O las CENTRALES DE TORRE, que consisten en cientos de espejos que reflejan la
energía solar en un punto (en una torre) para evaporar agua y mover una turbina
que generara energía eléctrica. También se utiliza un sistema similar para
fundir materiales y soldar, en los llamados Hornos solares. Funcionan de la
misma manera, con espejos que concentran la energía solar.
Efecto térmico
Hay diversas aplicaciones. Entre ellas: proveer el agua caliente de
un hogar, climatización de hogares, climatización de piscinas, destilación de
agua, hornos solares, y centrales de torre.
Para proveer agua caliente, climatización de espacios, y
climatización de piscinas se usan los COLECTORES SOLARES.
Colectores Solares Térmicos
Los colectores solares consisten en una caja de con forma de panel
rectangular, que recibe radiación solar a través de una de sus caras, hecha de
vidrio. Dentro del panel hay una placa (generalmente de color negro, para
absorber la radiación) en contacto con tubos por
donde corre el agua a ser calentada. También se usan otros fluidos transportadores
del calor, otros líquidos, o aire. Su funcionamiento esta basado en el efecto
invernadero, la radiación solar entra, y calienta la superficie negra y los
tubos o canales. La superficie negra al calentarse comienza a emitir radiación,
pero a una frecuencia q no traspasa el vidrio, sino q rebota. De esta manera el
colector puede alcanzar grandes temperaturas entre 100°C y 500°C, dependiendo
del modelo.
El líquido (o aire) calentado de esta manera se bombea con una bomba a donde es requerido, o mediante el efecto TERMOSIFON: el agua caliente tiende a
subir, por lo cual se coloca el tanque térmico por encima del colector con lo
cual a medida q el agua se calienta, va circulando sin necesidad de un motor
que la empuje.
También hay otro tipo de colectores solares, que consisten en un
espejo parabólico que concentra la energía solar en un tubo instalado en el
centro del foco de la concavidad del espejo. Funciona de manera similar, sólo
que es un diseño diferente. Basadas en este tipo de colectores hay grandes centrales eléctricas.
Colectores Solares Parabólicos
Central Solar de Colectores Parabólicos
Las centrales de torre utilizan también el efecto térmico pero de manera un poco diferente. Una central de torre consiste en un campo de espejos dispuestos alrededor de una torre, que direccionan la luz solar hacia la misma. En la torre hay materiales resistentes a altas temperaturas, que transmiten el calor generado por la incidencia de los rayos solares, a conductos donde circula agua. El agua se transforma en vapor y al desplazarse mueve una o mas turbinas, que a su vez generan la energía eléctrica. Se le criticaba a estas centrales que solo funcionan de día, pero ya se han encontrado formas de almacenar la energía calórica generada durante el día, usando depósitos de sal fundida. De esta manera sigue funcionando durante la noche. Les dejo un articulo relacionado y un par de videos:
Hay varios
tipos de generadores eólicos y de diversos tamaños, según la energía que deban
captar. Están los de eje horizontal y los de eje vertical. Dentro de los de eje
horizontal podemos enumerar:
Aerogeneradores con rotor Tripala (son los
molinos mas usados)
Aerogeneradores con rotor Bipala
Aerogeneradores con rotor de una pala o
Monóptero
Aerogeneradores Multipala (son los que vemos en
los campos, utilizados para bombeo de agua).
Aerogeneradores multirotores.
Aerogenerador perpendicular a la dirección del
viento.
Todos estos
aerogeneradores (de eje horizontal) pueden ser de rotor a BARLOVENTO (de cara
al viento) o de rotor a SOTAVENTO (con el rotor detrás del resto de la maquina
respecto a la dirección del viento).
Barlovento
Sotavento
La ventaja
de los rotores a barlovento, es que el flujo de aire esta menos alterado al
llegar a las aspas, ya que no hay ningún objeto delante de la hélice. La
desventaja es que necesita un rotor más resistente, lo cual encarece el precio
del mismo. También necesita algún sistema de orientación de cara al viento, ya
sea electrónico (accionado por sensores), o físico (una aleta estabilizadora
detrás del aerogenerador).
La ppal
desventaja de un rotor a sotavento, es que, al estar atrás del resto del equipo,
el flujo de aire llega a las aspas alterado, diluido. Como ventaja, los
aerogeneradores con rotor a sotavento pueden ser diseñados de manera tal que no
necesiten sistema de orientación. Otra de las ventajas es que pueden usarse
aspas de materiales livianos y flexibles, abaratando el costo, y proveyendo un
sistema de regulación de velocidad automático: cuando las ráfagas de viento se
tornan muy fuertes, las aspas se doblan, por lo cual, al haber menos superficie
de las aspas de cara al viento, el rotor disminuye su velocidad.
Dentro de
los aerogeneradores de eje vertical podemos enumerar:
Aeromotores de rotor Savonius y sus derivados
Aeromotores de rotor Darrieus y sus derivados
Aeromotores de rotor mixto (es una combinación
de los dos anteriores)
Entre estos modelos ppales hay muchas
variaciones según las necesidades que se quieran suplir y las condiciones del
lugar donde será instalado. Si buscan en YouTube “Aerogeneradores”, van a
encontrar muchos modelos no populares, experimentales y también modelos
caseros. A continuación, una breve descripción de cada uno de los modelos de
aerogeneradores mencionados:
Eje Horizontal:
Aerogeneradores Multipala
Son los que
vemos en los campos, usados sobre todo para bombeo de agua. Al tener muchas
palas giran con poco viento (tienen elevado par de arranque, en lenguaje
técnico), pero no alcanzan gran velocidad. Esto es adecuado y útil para el uso
que se le da, pero no lo es para generación de electricidad, sistema que
necesita gran velocidad de rotación en su eje.
Aerogeneradores Tripala
Son los
molinos que encontramos en los campos de Dinamarca, España y otros países,
altos, grandes y en gral pintados de blanco. El tener tres palas le da
estabilidad en su movimiento rotacional, lo cual implica que la estructura deba
resistir menor tensión, casi nula. Esta es la principal ventaja con respecto a
los generadores de dos y una pala, y la razón por la que la mayoría de los generadores,
de gran tamaño, son construidos de tres palas.
Aerogeneradores Bipala
Desarrollan
mayor velocidad de rotación (cuanto menos palas, mayor velocidad), lo cual es
una ventaja respecto los aerogeneradores tripalas. Pero como desventaja generan
mayor tensión en la estructura, y debido a su mayor velocidad, producen más
ruido.
Aerogeneradores Monopala
Pueden
desarrollar más velocidad que los dos anteriores, dos veces mayor q los
tripalas, y hay diseños grandes de este tipo de aerogeneradores. Las desventajas
son su impacto sonoro debido a la velocidad de rotación, y que necesitan un
contrapeso, muy precisamente calculado y construido. Ya que de otro modo
fuerzan demasiado la estructura del aerogenerador logrando que se acorte su
vida útil.
Aerogeneradores con multirotor
Son de dos
o mas pares de palas. A veces comparten el mismo eje, girando en la misma
dirección. Otras veces ejes distintos, uno acoplado al rotor del generador y
otro al estator (la parte de un generador eléctrico que en general esta
quieta). Y giran en sentidos contrarios. De esta manera se logra generar
energía eléctrica equivalente a la que se lograría con una sola pala girando al
doble de la velocidad.
Aerogenerador perpendicular a la dirección del
viento
No poseen
buen rendimiento. Necesitan al igual que los anteriores, un sistema de
orientación con respecto a la dirección del viento. Su diseño es similar a el
de los antiguos molinos de agua (una rueda con palas).
Eje vertical:
Aerogeneradores de rotor Savonius
Hay
numerosas variantes. Tienen un elevado par de arranque (funcionan con poco
viento), pero no alcanzan grandes velocidades. Todos los aerogeneradores de eje
vertical giran sin importar la dirección del viento.
Aerogeneradores de rotor Darrieus
Funcionan
por el mismo fenómeno por el cual los aviones vuelan. Sus aspas tienen el
perfil con forma de ala de avión, y esto es lo que genera el movimiento de
rotación. Tienen un bajo par de arranque (no funcionan con poco viento), pero
pueden alcanzar grandes velocidades de rotación. Este tipo de aerogenerador
podría competir con los tripala de eje horizontal. En general se ven diseños de
2 o 3 palas, pero pueden tener más. Para mejorar su par de arranque suele
acoplarse un rotor savonius pequeño, que por supuesto, alterara otras
características del aerogenerador. Por lo cual debe ser correctamente
dimensionado según el resultado que se quiera lograr. Se llaman Aerogeneradores de Rotor Mixto. Les dejo un video del modelo de aerogenerador mas grande concebido hasta ahora:
Bueno, eso es todo por ahora, es un resumen de
la info que tengo. Si tienen alguna duda, o alguna pregunta me dicen. Y si
quieren info más específica pídanme.
