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Las energías renovables son aquellas que se obtienen de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.
La energía renovable suele suministrar energía en cuatro áreas importantes: generación de energía, calefacción/refrigeración de aire y agua, transporte y servicios energéticos rurales (fuera de la red).
El término energía renovable se refiere a formas de energía que se regeneran rápidamente en comparación con los tiempos característicos de la historia humana. Las fuentes de estas formas de energía se denominan recursos energéticos renovables.
La energía solar es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.
Hay tres tipos de energía solar: pasiva, térmica y fotovoltaica.
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica.
Una central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. Consiste en el aprovechamiento térmico de la energía solar para transferirla y almacenarla en un medio portador de calor, generalmente agua.
La tecnología solar pasiva es el conjunto de técnicas dirigidas al aprovechamiento de la energía solar de forma directa, sin transformarla en otro tipo de energía, para su utilización inmediata o para su almacenamiento sin la necesidad de sistemas mecánicos ni aporte externo de energía, aunque puede ser complementada por ellos, por ejemplo para su regulación.
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.
Para obtener electricidad, el movimiento de las aspas acciona un generador eléctrico (alternador o 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. La velocidad de giro del aspa es de 12 a 19 revoluciones por minuto.
Dentro de este grupo podemos destacar la energía eólica marina, en auge en los últimos tiempos. Una de sus ventajas es la frecuencia del viento ya que en alta mar suele aumentar en un 40% y son mucho más regulares que en tierra. Esto implica que la energía eólica en alta mar es mucho más productiva que los parques eólicos terrestres.
La energía undimotriz, u olamotriz, es la energía que permite la obtención de electricidad a partir de energía mecánica generada por el movimiento de las olas.
La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas: mediante su empalme a 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.
La energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía es aquella que se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas.
La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
Las posibilidades que ofrece la geotermia para los hogares son múltiples y útiles en todas las dependencias de la vivienda. Con la energía geotérmica disfrutará del máximo confort reduciendo al mínimo su gasto energético y económico. Su uso en los hogares pasa por calefacción mediante radiadores o suelo radiante, refrigeración por fan coils, agua caliente sanitaria o climatización de piscinas, entre otros.
La biomasa es una de las principales fuentes de energía renovable en muchas zonas del planeta. La Biomasa tiene carácter de energía renovable ya que su contenido energético procede en última instancia de la energía solar fijada por los vegetales en el proceso fotosintético. Esta energía se libera a romper los enlaces de los compuestos orgánicos en el proceso de combustión, dando como productos finales dióxido de carbono y agua.
La biomasa está compuesta de materia orgánica como cascaras, hojas, madera, fibra de caña de azúcar, restos de olivo... entre otros. Es un combustible que puede ofrecer una reducción significativa de las emisiones netas de carbono en comparación con los combustibles fósiles.
Es una de las fuentes energéticas renovables con más potencial de crecimiento. Su uso pasa desde la generación de energía térmica, eléctrica, biocombustibles o biogases.
A día de hoy los sistemas de calefacción que emplean productos lignocelulósicos son cada vez más demandados debido a:
El sistema de generación se basa en el ciclo simple de vapor o de Rankine.
Subproductos como los de la elaboración del aceite, la poda del olivar o el cultivo del algodón... llegan a la planta donde son separados según su tamaño.
La biomasa ya tratada llega hasta la caldera por dosificadores que regulan la entrada de combustible para mantener siempre para mantener siempre las condiciones de combustión adecuadas (temperatura, exceso de aire, etc).
La biomasa se quema en la caldera elevando la temperatura y convirtiendo el agua de las tuberías en vapor. Este circuito pasa primero por un economizador que comienza a calentar el agua antes de entrar en la caldera, optimizando el proceso.
Las cenizas que quedan de la combustión llegan hasta un cenicero situado debajo de la caldera, y de ahí se reutilizan para posteriormente ser utilizadas en otros procesos. Los gases resultantes son filtrados para evitar la contaminación del aire.
El agua, tras pasar por la caldera, convertirse en vapor y mover la turbina, vuelve a condensarse y llega a un depósito. Allí comienza de nuevo el ciclo con el tratamiento del agua de alimentación a la caldera mediante sistemas como el de ósmosis inversa.
El vapor de agua pasa por unas toberas que reducen su presión, aumentando la velocidad. Este flujo hace girar los álabes de la turbina y transforma la energía del vapor en energía mecánica. Un generador aprovecha esta fuerza para convertirla en electricidad.
La energía eléctrica del generador pasa al transformador, que aumenta el voltaje de la corriente por medio de inducción electromagnética. El transformador se conecta a la red eléctrica convencional.
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La energía solar ha incrementado su competitividad gracias a la reducción de sus costes y a la irrupción del almacenamiento fotovoltaico a gran escala. Incluso la tecnología termoeléctrica más eficiente comienza a perder terreno frente a la energía renovable.
Celda solar fotovoltaica. Imagen: Dave Weaver Shutterstock
La energía solar vive mejores tiempos, cada día se instalan miles de nuevos paneles solares alrededor del mundo, generando electricidad limpia y gratuita. Pero, ¿sabes cómo funcionan las células o celdas solares? ¿Cómo son capaces de generar electricidad? Te lo contamos.
Energías renovables India. Imagen: AlexLMX Shutterstock
India es un país con una alta demanda energética y crecimiento poblacional. Sus grandes necesidades de energía serán parcialmente satisfechas a través de un agresivo programa de uso de la energía solar.
Imagen: Jenson Shutterstock
El 1,2% del desierto del Sahara puede cubrir las necesidades energéticas del mundo a través de la energía solar. Las necesidades de combustible líquido podrían ser suplidas a través del hidrógeno.
Hoy vamos a aprender el proyecto para construir un generador hidroeléctrico casero. La energía hidroeléctrica es una de las principales fuentes de energía renovable en el mundo, representando una quinta parte de la electricidad a nivel mundial.
