ENERGIAS ALTERNATIVAS

Una de las maneras de evitar el calentamiento global es la utilización de energias alternativas o también conocidas como energía renovable. 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.


En la actualidad se siguen buscando soluciones para resolver esta crisis inminente. Las energías LIMPIAS en las que se trabaja actualmente son:

la energía limpia es un sistema de producción de energía con exclusión de cualquier contaminación o la gestión mediante la que nos deshacemos de todos los residuos peligrosos para nuestro planeta. Las energías limpias son, entonces, aquellas que no generan residuos.

La energía limpia es, entonces, una energía en pleno desarrollo en vista de nuestra preocupación actual por la preservación del medio ambiente y por la crisis de energías agotables como el gas o el petróleo.


Hay que diferenciar la energía limpia de las fuentes de energía renovables: la recuperación de esta energía no implica, forzosamente, la eliminación de los residuos. La energía limpia utiliza fuentes naturales tales como el viento y el agua.

La fuentes de energía limpia más comúnmente utilizadas son la energía geotérmica, que utiliza el calor interno de nuestro planeta, la energía eólica, la energía hidroeléctrica y la energía solar, frecuentemente utilizada para calentadores solares de agua.

ENERGIA EOLICA

La energía eólica es un tipo de energía renovable cuya fuente es la fuerza del viento. La forma típica de aprovechar esta energía es a través de la utilización de aerogeneradores o turbinas de viento.

¿Pero como se llega del viento a la electricidad? El antecedente directo de los actuales aerogeneradores son los viejos molinos de viento, que incluso hoy en día se siguen utilizando para extraer agua o moler grano.

Para obtener electricidad, el movimiento de las aspas o paletas acciona un generador eléctrico (un alternador o un dinamo) que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.
La electricidad puede almacenarse en baterías o ser vertida directamente a la red.




 Los aerogeneradores pueden ser de eje horizontal, que son los más comunes hoy en día, o también los hay de eje vertical.

Uno de los problemas más frecuentes que presentan los aerogeneradores es su gran tamaño así como las vibraciones y ruido que provocan. Por esta razón suelen ubicarse en zonas alejadas de viviendas. Sin embargo empresas y científicos de todo el mundo siguen trabajando para construir aerogeneradores más pequeños (ver aquí), o silenciosos (del que hemos hablado en Erenovable aquí y aquí) que puedan ubicarse en zonas urbanas.

Pero uno de los problemas que más preocupa en el campo de la generación de la energía eólica es la variabilidad de la fuente, es decir del viento.

Los aerogeneradores, en general, están preparados para funcionar en forma óptima cuando el viento sopla dentro de un rango determinado de velocidades. Por un lado se requiere cierta velocidad mínima para mover las aspas, por el otro lado existe también un límite máximo.

ENERGIA SOLAR

Existen dos formas principales de utilizar la energía solar, una como fuente de calor para sistemas solares térmicos, la otra como fuente de electricidad para sistemas solares fotovoltaicos. Nos centraremos en esta última aplicación.


En principio la forma en la que se captura la luz del sol para convertirla en electricidad se hace a través de paneles solares o fotovoltaicos. Estos paneles están formados por grupos de las llamadas células o celdas solares que son las responsables de transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones).


Tecnología y usos de la energía solar
Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general:

• Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.

• Energía solar térmica: Para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.

• Energía solar fotovoltaica: Para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.

• Energía solar termoeléctrica: Para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico)

• Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación:

o Renovable: biomasa, energía eólica.[3]
o Fósil.

• Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores
Otros usos de la energía solar y ejemplos más prácticos de sus aplicaciones:
• Huerta solar
• Central térmica solar, como:
o la que está en funcionamiento desde el año 2007 en Sanlúcar la Mayor (Sevilla), de 11 MW de potencia que entregará un total de 24 GWh al año
o y la de Llanos de Calahorra, cerca de Guadix, de 50 MW de potencia. En proyecto Andasol I y II.

• Potabilización de agua
• Cocina solar
• Destilación.
• Evaporación.
• Fotosíntesis.
• Secado.
• Arquitectura sostenible.
• Cubierta Solar.
• Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones.
o Calentamiento de agua.
o Calefacción doméstica.
o Iluminación.
o Refrigeración.
o Aire acondicionado.
o Energía para pequeños electrodomésticos

biocombustibles

Los biocombustibles son combustibles de origen biológico obtenido de manera renovable a partir de restos orgánicos. Estos restos orgánicos proceden habitualmente del azúcar, trigo, maíz o semillas oleaginosas.

Todos ellos reducen el volumen total de CO2 que se emite en la atmósfera, ya que lo absorben a medida que crecen y emiten prácticamente la misma cantidad que los combustibles convencionales cuando se queman, por lo que se produce un proceso de ciclo cerrado.

Los biocombustibles son a menudo mezclados con otros combustibles en pequeñas proporciones, 5 o 10%, proporcionando una reducción útil pero limitada de gases de efecto invernadero. En Europa y Estados Unidos, se ha implantado una legislación que exige a los proveedores mezclar biocombustibles hasta unos niveles determinados. Esta legislación ha sido copiada luego por muchos otros países que creen que estos combustibles ayudarán al mejoramiento del planeta a través de la reducción de gases que producen el denominado ‘Efecto Invernadero’.

Biodiesel

El biodiesel es un biocombustible que se fabrica a partir de cualquier grasa animal o aceites vegetales, que pueden ser ya usados o sin usar. Se suele utilizar girasol, canola, soja o jatropha, los cuáles, en algunos casos, son cultivados exclusivamente para producirlo. Se puede usar puro o mezclado con gasoil en cualquier proporción en motores diesel. El principal productor de biodiesel en el mundo es Alemania, que concentra el 63% de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%, Italia con el 7% y Austria con el 3%.

Bioetanol
alcohol carburante se define como compuesto orgánico líquido, de naturaleza diferente a los hidrocarburos derivados de petróleo, gas natural o carbón, que tiene en su molécula un grupo hidroxilo (OH) enlazado a un átomo de carbono. La norma colombiana NTC 5308 define alcohol carburante, como etanol anhidro obtenido a partir de la biomasa, con un contenido de agua inferior a 0.7% en volumen.

Beneficios Ambientales
Los biocombustibles son biodegradables, el 85% se degrada en aproximadamente 28 días.
El etanol es un componente libre de compuestos aromáticos, de benceno y azufre, por lo tanto la mezcla produce menos humo (partículas) y genera menores emisiones. Al utilizar una mezcla del 10% de etanol se produce una reducción de emisiones de CO entre 22 y 50% en vehículos de carburador, así como una disminución de hidrocarburos totales ente 20 y 24%.

El biodiesel es biodegradable, no tóxico y libre de azufre y compuestos aromáticos, sin importar el origen de aceite utilizado en su producción. reduce la emisión del hollín en 40-60% y de monóxido de carbono entre 10 y 50%.

Biodigestor

es un sistema natural que aprovecha la digestión anaeróbica (en ausencia de oxígeno) de las bacterias que ya habitan en el estiércol, para transformar éste en biogás y fertilizante. El biogás puede ser empleado como combustible en las cocinas, o iluminación, y en grandes instalaciones se puede utilizar para alimentar un motor que genere energía eléctrica. El fertilizante, llamado biol, inicialmente se ha considerado un producto secundario, pero actualmente se esta considerando de la misma importancia, o mayor, que el biogás ya que provee a las familias campesinas de un fertilizante natural que mejora fuertemente el rendimiento de las cosechas.

Los biodigestores familiares de bajo costo han sido desarrollados y están ampliamente implementados en países del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo países como Cuba, Colombia, Brasil y Costa Rica tienen desarrollada esta tecnología. Estos modelos de biodigestores familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, así como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una ‘tecnología apropiada’.

Son tres los límites básicos de los biodigestores: la disponibilidad de agua para hacer la mezcla con el estiércol que será introducida en el biodigestor, la cantidad de ganado que posea la familia (tres vacas son suficientes) y la apropiación de la tecnología por parte de la familia
Adaptación de los biodigestores
Los biodigestores han de ser diseñados de acuerdo a su finalidad, a la disposición de ganado y tipo, y a la temperatura a la que van a trabajar. Un biodigestor puede ser diseñado para eliminar todo el estiércol producido en una granja de cerdos, o bien como herramientas de saneamiento básico en un colegio.

Otro objetivo sería el de proveer de cinco horas de combustión en una cocina a una familia, para lo que ya sabemos que se requieren 20 kilos de estiércol fresco diariamente. Como se comentó anteriormente, el fertilizante líquido obtenido es muy preciado, y un biodigestor diseñado para tal fin ha permitir que la materia prima esté mayor tiempo en el interior de la cámara hermética así como reducir la mezcla con agua a 1:3.
La temperatura ambiente en que va a trabajar el biodigestor indica el tiempo de retención necesario para que las bacterias puedan digerir la materia. En ambientes de 30 ºC se requieren unos 10 días, a 20 ºC unos 25 y en altiplano, con invernadero, la temperatura de trabajo es de unos 10 ºC de media, y se requieren 55 días de tiempo de retención. Es por esto, que para una misma cantidad de materia prima entrante se requiere un volumen cinco veces mayor para la cámara hermética en el altiplano que en el trópico

Bioabonos

EL Bioabonos es un fertilizante orgánico - mineral que contiene sales solubles con elementos nutrientes
(N,P,K,Ca, Mg S + menores) ; también puede tener microorganismos como hongos micorríticos, bacterias fijadoras de nitrógeno y agentes bioquímicos fisiológicamente activos como enzimas, hormonios, ácidos húmicos y aminoácidos entre otros, que pueden acelerar la toma de los nutrientes por las plantas y/o absorberlos para ser metabolizados.


El uso de los Bioabonos en la Amazonía surge como una alternativa para desarrollar una agricultura más sostenida en el largo plazo, en razón al acelerado deterioro de los suelos intervenidos, a la contaminación ambiental con subproductos agropecuarios, y la complementariedad con los sistemas principales de producción, estimulando la generación de agroindustrias auxiliares de bioconversión de heces de animales, desechos agroindustriales, desperdicios orgánicos etc.