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Capítulo 18 - Energía Renovable - Coggle Diagram
Capítulo 18 - Energía Renovable
La energía renovable es aquella que no daña al medio ambiente y puede utilizarse de manera indefinida, en el año 2007 el 10% de la energía total usada en el planeta fue renovable.
En la actualidad las fuentes de energías renovables conforman el 18% de la generación de electricidad en todo el mundo y se espera que suba al 23% en unos años.
(Cengel & Boles, 2015)
Energía Solar
La energía electromagnética emitida por el sol la llamamos radiación o energía solar, una gran cantidad de energía se crea dentro del sol que es la encargada de mantener a la tierra a una temperatura adecuada para la vida.
Durante varios años se llevaron a cabo investigaciones para crear tecnologías solares, ya que es gratuita y no contamina, además una ventaja de esta energía es que puede ser situada en cualquier lugar.
Algunos procesos para transformar la energía solar pueden ser:
Proceso helioquímico: Es un proceso de fotosíntesis y es responsable de la producción de combustible fósil y biomasa.
Proceso heliotérmico: La energía solar se recaba y se convierte en energía térmica o calor.
Proceso helioceléctrico: La producción de electricidad mediante celdas fotovoltaicas y solares, esto para la generación de electricidad.
Radiación Solar: Es aquella energía solar que llega a la atmósfera y se propaga en todas las direcciones mediante olas electromagnéticas.
Captador solar de placa plana: Su objetivo es producir calor útil a partir de la energía solar, la mayoría de estos captadores hoy en día se usan para producir agua caliente, estos son más comunes que los captadores solares parabólicos.
(Cengel & Boles, 2015)
Energía Eólica
Este tipo de energía ha sido implementada desde el año 4000 a.C, a lo largo del tiempo se ha usado para mover botes, moler granos, bombear agua, etc.
Sin embargo, el viento es gratuito y renovable pero las turbinas eólicas modernas tienen un alto costo y sufren una desventaja evidente en comparación a otros métodos o dispositivos que generan energía.
Por lo general, el tipo de turbinas eólicas que se utilizan son las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) y eje horizontal (HAWT).
Existen 3 velocidades clave para para la eficiencia de un parque eólico:
Velocidad de conexión: es la velocidad del viento mínima a la cual se puede generar energía útil.
Velocidad nominal: es la velocidad del viento que produce la energía nominal, generalmente, la energía máxima.
Velocidad de corte: es la velocidad eólica máxima a la cual la turbina de viento está diseñada para producir energía.
De igual manera, estas turbinas eólicas deben estar situadas en lugares donde el viento sopla, estos lugares comúnmente se encuentran lejos de las redes y centrales de electricidad de alto voltaje.
(Cengel & Boles, 2015)
Hidroelectricidad
Por varios años se han usado las turbinas para convertir la energía mecánica disponible en ríos y/o alguna fuente con algún fluido.
Cuando el fluido de trabajo es agua, las máquinas reciben el nombre de turbinas hidráulicas o hidroturbinas.
La mayor parte de las plantas de energía hidroeléctrica tienen varias turbinas organizadas en paralelo, esto permite apagar algunas turbinas durante una temporada baja y para su mantenimiento.
Existen 2 tipos de turbinas dinámicas, las turbinas de impulso y de reacción.
La mayoría de turbinas usadas en las centrales hidroeléctricas tienen eficiencias del 90% y las hidroturbinas alcanzan eficiencias superiores al 95%.
Una gran ventaja de este tipo de energía es que no dejan residuos tóxicos, es amigable con el medio ambiente por lo cual lo hace una energía limpia y renovable.
(Cengel & Boles, 2015)
Energía Geotérmica
Es la energía térmica dentro del interior de la tierra, es una fuente de energía renovable debido a que el calor se transfiere de manera continua desde dentro de la tierra, el origen de la energía geotérmica es el núcleo de la tierra.
Los recursos geotérmicos se clasifican en hidrotermales, geopresurizada, magma y mejorados.
Hidrotermales: Se conocen como campos geotérmicos que poseen agua a altas temperaturas en fases gaseosas, mixtas o líquidas.
Geopresurizada: Este recurso contiene agua caliente, el fluido de estos depósitos contienen metano y altos niveles de sólidos disueltos.
Magma: Por lo general está contenida bajo volcanes activos a temperaturas superiores a 650 C.
Algunas aplicaciones de la energía geotérmica pueden ser la producción de electricidad, calefacción de espacios, cogeneración, enfriamientos, en bombas de calor, etc.
(Cengel & Boles, 2015)
Energía de Biomasa
Es una energía renovable orgánica que se puede obtener de los productos agrícolas y residuos agrícolas, residuos forestales, algas y cultivos energéticos.
Antes del carbón, petróleo y gas natural, la madera fue el combustible principal para la calefacción en épocas de frío.
Hay muchas formas de transformar la biomasa en combustibles líquidos o gaseosos, algunos procesos son bioquímicos pueden ser de conversión termoquímica y de conversión fotobiológicas.
Un producto importante de la biomasa son los biocombustibles que son un reemplazo a los combustibles con base en petróleo, estos pueden ser líquidos o gases.
Algunos biocombustibles creados a partir de la biomasa son el metanol, biodiésel, metanol, aceite de pirólisis, biogás y gas pobre.
(Cengel & Boles, 2015)
Energías Renovables
