SÍSTEMAS DE PRODUCCIÓN DE

ENERGÍA ELECTRICA

ENERGÍA MAREOMOTRÍZ • La energía  mareomotriz es  la  que  se  obtiene 

aprovechando  las mareas:  mediante  el  uso  de un alternador se  puede  utilizar  el  sistema  para la generación  de  electricidad,  transformando  así  la energía  mareomotriz  en energía  eléctrica,  una  forma energética  más  segura  y  aprovechable.  Es  un  tipo de energía  renovable,  en  tanto  que  la  fuente  de energía  primaria  no  se  agota  por  su  explotación,  y  es limpia  ya  que  en  la  transformación  energética  no  se producen  subproductos  contaminantes  gaseosos, líquidos  o  sólidos.  Sin  embargo,  la  relación  entre  la cantidad  de  energía  que  se  puede  obtener  con  los medios  actuales  y  el  coste  económico  y  ambiental  de instalar  los dispositivos para su proceso han  impedido una penetración notable de este tipo de energía.

Existen tres métodos de generación:

Generador de la corriente de marea: Los  generadores de corriente de marea hacen uso de la energía cinética del agua en movimiento a las turbinas de la energía, de manera  similar  al  viento  (aire  en  movimiento)  que utilizan  las  turbinas eólicas. Este método está ganando popularidad  debido  a  costos  más  bajos  y  a  un  menor impacto  ecológico  en  comparación  con  las  presas  de marea.

Presa de marea: Las  presas  de  marea hacen uso de la energía potencial que existe  en  la  diferencia  de  altura  (o pérdida  de  carga)  entre  las  mareas altas  y  bajas.  Las  presas  son esencialmente  los  diques  en  todo  el ancho  de  un  estuario,  y  sufren  los altos  costes de  la  infraestructura civil, la  escasez  mundial  de  sitios  viables  y las cuestiones ambientales.

Energía mareomotriz dinámica: La  energía mareomotriz  dinámica  es  una  tecnología  de generación teórica que explota la interacción entre las  energías  cinética  y  potencial  en  las  corrientes de  marea.  Se  propone  que  las  presas  muy  largas (por  ejemplo:  30  a  50  km  de  longitud)  se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o  el  océano,  sin  encerrar  un  área.  Se  introducen por la presa diferencias de fase de mareas,  lo que lleva a un diferencial de nivel de agua  importante (por  lo  menos  2.3  metros)  en  aguas  marinas ribereñas  poco  profundas  con  corrientes  de mareas que oscilan paralelas a  la  costa,  como  las que  encontramos  en  el  Reino  Unido,  China  y Corea. Cada represa genera energía en una escala de 6 a 17 GW.

ENERGÍA EOLÍCA • La energía  eólica es  la energía obtenida  a  partir 

del viento,  es  decir,  la energía  cinética generada  por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras  formas  útiles  de  energía  para  las  actividades humanas.  El  término  «eólico»  proviene  del latín aeolicus,  que  significa  «perteneciente  o  relativo a Eolo», dios de  los vientos en  la mitología griega. En la  actualidad,  la  energía  eólica  es  utilizada principalmente  para  producir electricidad mediante aerogeneradores conectados  a  las  grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos construidos  en  tierra  suponen  una  fuente  de energía  cada vez más barata y  competitiva, e  incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales.

BENEFICIOS DE LA ENERGÍA EÓLICA

La  energía  eólica  es  una fuente  de  energía  renovable,  no  contamina,  es inagotable y reduce el uso de combustibles fósiles, origen de las emisiones de  efecto  invernadero  que  causan  el  calentamiento  global.  Además,  la energía eólica es una energía autóctona, disponible en la práctica totalidad del planeta,  lo que contribuye a reducir  las  importaciones energéticas y a crear riqueza y empleo de forma local.Por  todo  ello, la  producción  de  electricidad  mediante  energía  eólica  y  su uso de forma eficiente contribuyen al desarrollo sostenible.De  todas  estas  ventajas,  es  importante  destacar  que la  energía  eólica no emite  sustancias  tóxicas  ni  contaminantes  del  aire,  que  pueden  ser  muy perjudiciales  para  el  medio  ambiente  y  el  ser  humano.  Las  sustancias tóxicas pueden acidificar  los  ecosistemas  terrestres  y  acuáticos,  y  corroer edificios.  Los  contaminantes de aire pueden desencadenar  enfermedades del corazón, cáncer y enfermedades respiratorias como el asma.La energía eólica no genera residuos ni contaminación del agua, un factor importantísimo teniendo en cuenta la escasez de agua. A diferencia de los combustibles fósiles y las centrales nucleares, la energía eólica tiene una de las  huellas  de  consumo  de  agua  más  bajas,  lo  que  la  convierte  en  clave para la preservación de los recursos hídricos.

¿CUÁNTA ELECTRICIDAD SE CREA A PARTIR DEL VIENTO EN TODO EL MUNDO?

La  energía  eólica  suministra  actualmente  más   del 3%  del consumo mundial de electricidad y se espera que para 2020 se supere  el  5%.   A  más  largo  plazo  (2040),  la  Agencia Internacional  de  la  Energía  prevé  que  la  energía  del  viento pueda cubrir el 9% de la demanda eléctrica mundial y más del 20% en Europa.La energía  eólica  representa  aproximadamente  el  80%  de  la electricidad  que  produce  el  grupo  ACCIONA  anualmente.  En 2014,  la  compañía  produjo  a  partir  del  viento  un  total  de 17.482 gigavatios hora (GWh), equivalente al consumo de cerca de cinco millones de personas. Por ámbitos geográficos, el 60% de  la producción eólica estuvo destinada al mercado español, con  10.378  GWh,  mientras  que  el  40%  correspondió  a  otros países: EE.UU (2.278 GWh), México (2.174 GWh), Australia (932 GWh),  Canadá  (516  GWh),  Portugal  (417  GWh),  Italia  (239 GWh) e India (226 GWh),como principales mercados.  

ENERGÍA SOLAR • La energía  solar es  una energía  renovable, 

obtenida  a  partir  del  aprovechamiento  de la radiación  electromagnética procedente del Sol.  La radiación  solar que  alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde  la  Antigüedad,  mediante  diferentes tecnologías  que  han  ido  evolucionando.  En  la actualidad,  el calor y  la luz del  Sol  puede aprovecharse por medio de diversos captadores como  células  fotovoltaicas,  helióstatos  o colectores  térmicos,  pudiendo  transformarse en energía  eléctrica o térmica.  Es  una  de  las llamadas energías renovables o energías limpias, que  podrían  ayudar  a  resolver  algunos  de  los problemas  más  urgentes  que  afronta  la humanidad

¿Qué beneficios tiene la energía solar?

La energía  solar  goza  de  numerosos  beneficios que  la sitúan  como  una  de  las  más  prometedoras. Renovable, no  contaminante  y  disponible  en  todo  el  planeta, contribuye  al desarrollo  sostenible  y  a  la generación  de empleo en las zonas en que se implanta..

Igualmente, la simplicidad de esta tecnología la convierte en  idónea para  su uso en puntos  aislados de  red,  zonas rurales  o  de  difícil  acceso,  como  el  área  rural  de Cajamarca,  en  Perú,  donde  ACCIONA  ha  promovido diversos proyectos  para  facilitar  el  autoabastecimiento eléctrico de  sus habitantes.   La energía  solar  también es útil para generar electricidad a gran escala e inyectarla en red, en especial en zonas geográficas cuya meteorología proporcione abundantes horas de sol al año.

¿Cómo se obtiene energía del sol?

El sol proporciona energía de dos formas diferentes:

Proporciona  calor,  aprovechado  mediante  espejos  de manera que  los  rayos del  sol  se concentran en un  receptor que  alcanza  temperaturas  de  hasta  1.000  ºC.  El  calor  se utiliza  para  calentar  un  fluido  que  genera  vapor.  El  vapor finalmente mueve una turbina y produce electricidad.Proporciona luz que se convierte en electricidad a través de paneles  solares  fotovoltaicos.  Los  paneles  fotovoltaicos están  formados por grupos de  células o  celdas  solares que transforman  la  luz  (fotones)  en  energía  eléctrica (electrones).

ENERGÍA DE HIDROCARBUROS• Los hidrocarburos son compuestos  orgánicos,  en  la 

tierra,  formados  únicamente por átomos de carbono e hidrógeno.  La  estructura molecular  consiste  en  un  armazón  de  átomos  de carbono y átomos de hidrógeno

• El petróleo es  una  de  las  principales  fuentes  de energía no renovables. En el petróleo se encuentran unos compuestos llamados Hidrocarburos (formados por  carbono  e  hidrógeno)  que,  al  quemarse  con oxígeno,  dan  lugar  a  dióxido  de  carbono  y  agua  y desprenden energía. Esa energía se puede emplear, entre otras cosas, en calentar un líquido.

• El petróleo es  actualmente  la  fuente  de  energía predominante en el mundo y es una materia prima fundamental  para  elaborar  una  gran  cantidad  de productos  de  uso  cotidiano.  Sus  propiedades  lo convierten  en  un  material  único  por  su  alto contenido energético en relación con su volumen y su peso, y la facilidad para extraerlo, transportarlo y almacenarlo.  El  petróleo  representa  alrededor  del 32%  de  la  oferta  mundial  de  energía.  Su  uso  es indispensable  para  el  transporte,  ya  que  más  del 95%  depende  de  él.  En  la  Argentina  se  consume actualmente  una  proporción  cercana  al  promedio mundial (34,5%).

 Los  hidrocarburos  son  compuestos  orgánicos  que contienen  largas  cadenas  de  carbono,  esas  cadenas están  unidas  por  enlaces  de  energía  los  cuales  al romperse  liberan  su  gran  energía,  la  cual  puede generar  movimiento,  la  forma  de  romper  dichos enlaces  es  por  medio  de  la  combustión  dichos hidrocarburos en presencia de Oxigeno

ENERGÍA NUCLEAR• La energía nuclear o energía atómica es 

la energía que  se  libera  espontánea  o artificialmente  en  las reacciones  nucleares.  Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales  como  la  obtención  de energía eléctrica, energía  térmica y energía  mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea  con  fines  pacíficos  o  bélicos. Así,  es  común referirse  a  la  energía  nuclear  no  solo  como  el resultado de una  reacción sino como un concepto más  amplio  que  incluye  los  conocimientos  y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.

Sir James  Chadwick descubrió  el neutrón en  1932, año  que  puede  considerarse  como  el  inicio  de  la física nuclear moderna.

El  modelo  de átomo propuesto  por Niels Bohr consiste  en  un núcleo central  compuesto  por partículas que concentran la mayoría de la masa del átomo  (neutrones  y protones),  rodeado  por  varias capas  de  partículas  cargadas  casi  sin  masa (electrones).  Mientras  que  el  tamaño  del  átomo resulta  ser  del  orden  del angstrom (10-10 m),  el núcleo  puede  medirse  en fermis (10-15 m),  o  sea,  el núcleo es 100.000 veces menor que el átomo.

Fermi, tras el descubrimiento del neutrón, realizó una serie de experimentos en los que bombardeaba distintos núcleos con estas nuevas partículas. En estos experimentos observó que cuando utilizaba neutrones de energías bajas, en ocasiones el neutrón era absorbido emitiéndose fotones.Para averiguar el comportamiento de esta reacción repitió el experimento sistemáticamente en todos los elementos de la tabla periódica. Así descubrió nuevos elementos radiactivos, pero al llegar al uranio obtuvo resultados distintos. Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann consiguieron explicar el nuevo fenómeno al suponer que el núcleo de uranio al capturar el neutrón se escindía en dos partes de masas aproximadamente iguales. De hecho detectaron bario, de masa aproximadamente la mitad que la del uranio. Posteriormente se averiguó que esa escisión (o fisión) no se daba en todos los isótopos del uranio, sino solo en el 235U. Y más tarde aún, se supo que esa escisión podía dar lugar a muchísimos elementos distintos, cuya distribución de aparición es muy típica (similar a la doble joroba de un camello).