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OTRAS ENERGÍAS NO CONVENCIONALES - Coggle Diagram

- - - - Ejemplos de energía no convencional.
      - Dentro de las que más se están utilizando, están la energía nuclear, la energía solar, la energía geotérmica, la energía eólica y la energía de la biomasa.
  - - - Ejemplos de energía convencional
      - Son ejemplos de energía convencional: el petróleo, carbón mineral, gas natural, etc.
- - - - Siendo
        
        N= El número de microorganismos enumerados por ml de muestra.
        Bv= El Biovolumen expresado como um^3 por microorganismo.
        F= Factor de conversión, ug de carbono por um^3
      - Para Bv se debe considerar la siguiente formúla:
        
        Siendo
        
        A= Anchura , L= Longitud
  - - - Potencia instalada
        
        Entre 3,5 y 6,3 MW
      - Ubicación
        
        Provincia de Manabí, Cantón Manta
      - Energía anual
        
        Aproximadamente 30 GWh/año
      - Tipo de producto básico
        
        Palma africana
      - Materia prima utilizada
        
        Fibra de palma y cuesco (residuos del proceso de extracción de aceite)
      - Costo
        
        Inversión superior a $3 millones USD, con un ahorro estimado de $13.000 mensuales en costos de energía interna.
    - - Potencia instalada
        
        3,5 MW
      - Ubicación
        
        Provincia del Guayas, Cantón Guayaquil
      - Energía anual
        
        Aproximadamente 25–30 GWh/año
      - Tipo de producto básico
        
        Desechos urbanos (residuos orgánicos)
      - Materia prima utilizada
        
        Biogás generado por descomposición de residuos orgánicos
      - Costo
        
        Inversión inicial aproximada de $5 millones USD, con ahorros anuales cercanos a $1 millón USD por reemplazo de energía de red.
    - - Potencia instalada
        
        10 MW
      - Ubicación
        
        Provincia de Santa Elena, Cantón Santa Elena
      - Energía anual
        
        Aproximadamente 85 GWh/año
      - Tipo de producto básico
        
        Coco, palma, residuos forestales
      - Materia prima utilizada
        
        Cáscaras de coco, residuos agrícolas y forestales (ramas, madera seca)
      - Costo
        
        Estimado de inversión en $15 millones USD
    - - Energía anual
        
        Aproximadamente 280–300 GWh/año
      - Tipo de producto básico
        
        Caña de azúcar
      - Ubicación
        
        Provincia del Guayas, Cantón Milagro
      - Materia prima utilizada
        
        Bagazo de caña (residuo fibroso de la caña tras extracción de jugo)
      - Potencia instalada
        
        35 MW
      - Costo
        
        Aproximadamente entre $15 a $22 millones USD, según fuentes del sector privado y datos de eficiencia energética.
    - - Ubicación
        
        Provincia del Guayas, Cantón Marcelino Maridueña
      - Energía anual
        
        Aproximadamente 150–160 GWh/año
      - Tipo de producto básico
        
        Caña de azúcar
      - Materia prima utilizada
        
        Bagazo de caña (residuo fibroso de la caña tras extracción de jugo)
      - Costo
        
        Estimado entre $40 y $60 millones USD como parte de inversión industrial general
      - Potencia instalada
        
        35 MW
  - - - Biomasa Natural
        
        Es la que se produce en la naturaleza sin la intervención humana.
      - Biomasa Producida
        
        Son los cultivos energéticos, es decir, campos de cultivo donde se produce un tipo de especie concreto con la única finalidad de su aprovechamiento energético.
      - Biomasa Residual
        
        Se trata de los residuos orgánicos producidos a partir de la actividad del hombre. Por ejemplo, los residuos sólidos urbanos (RSU) o los que proceden de las actividades agrícolas, ganaderas o industriales. Esta, a su vez, puede clasificarse en húmeda o seca.
      - Biomasa residual seca
        
        Se refiere biomasa residual a los desechos de industrias de madera, agroalimentarias, agricultura (leñosos, herbáceos), y de actividades forestales. Considerados subproductos. Que en este caso son el aserrín, la cáscara de almendra, pellets, astillas, restos de poda frutales y de arboleda.
      - Biomasa residual humeda
        
        Se refiere biomasa residual a los desechos de industrias de madera, agroalimentarias, agricultura (leñosos, herbáceos), y de actividades forestales. Considerados subproductos. Que en este caso son los vertidos industriales biodegradables, como de la ganadería y cultivo.
  - - - Se llevan a cabo utilizando diferentes microorganismos que degradan las moléculas. Se utilizan para biomasa de alto contenido en humedad. Las más corrientes son:
        
        Fermentación metánica
        
        Es la digestión anaerobia (sin oxígeno) de la biomasa, donde la materia orgánica se descompone (fermenta) y se crea el biogás.
        
        Fermentación alcohólica
        
        Es una técnica que consiste en la fermentación de hidratos de carbono que se encuentran en las plantas y en la que se consigue un alcohol (etanol) que se puede utilizar para la industria.
    - - Los procesos físicos son métodos que modifican la forma o el estado físico de la biomasa, sin cambiar su composición química. Es decir, la biomasa sigue siendo la misma en cuanto a su estructura química, pero se transforma para mejorar su manejo, transporte o eficiencia como combustible.
    - - Es la manera de utilizar el calor para transformar la biomasa. Los materiales que funcionan mejor son los de menor humedad (madera, paja, cáscaras, etc.). Se utilizan para:
        
        Pirólisis
        
        Se trata de descomponer la biomasa utilizando el calor (a unos 500ºC) sin oxígeno. A través de este proceso se obtienen gases formados por hidrógeno, óxidos de carbono e hidrocarburos, líquidos hidrocarbonatos y residuos sólidos carbonosos. Este proceso se utilizaba hace años para hacer carbón vegetal
        
        Gasificación
        
        Existe cuando hay una combustión y se producen diferentes elementos químicos: monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), hidrógeno (H) y metano (CH4), en cantidades diferentes. La temperatura de la gasificación puede estar entre 700 y 1.500ºC y el oxígeno entre un 10 y un 50%. Según se utilice aire u oxígeno, se crean dos procedimientos de gasificación distintos. Por un lado, el gasógeno o “gas pobre” y por otro el gas de síntesis. Este último transformarse en combustibles líquidos (metanol y gasolinas) y de ahí su importancia. Por eso se están haciendo grandes esfuerzos que tienden a mejorar el proceso de gasificación con oxígeno
        
        Combustión
        
        Existe cuando quemamos la biomasa con mucho aire (20-40% superior al teórico) a una temperatura entre 600 y 1.300ºC. Es el modo más básico para recuperar la energía de la biomasa, de donde salen gases calientes para producir calor y poderla utilizar en casa, en la industria y para producir electricidad.
        
        Co-combustión
        
        Consiste en la utilización de la biomasa como combustible de ayuda mientras se realiza la combustión de carbón en las calderas. Con este proceso se reduce el consumo de carbón y se reducen las emisiones
  - - - La finalidad es conseguir combustible, principalmente el metano, muy útil para aplicaciones térmicas para el sector ganadero u agrícola, suministrando electricidad y calor.
    - - Son sistemas de combustión directa. Se utilizan para dar calor, que se puede utilizar directamente para, por ejemplo, cocinar alimentos o secar productos agrícolas. También se pueden aprovechar para hacer vapor para la industria o para generar electricidad. Su mayor inconveniente es la contaminación que generan.
    - - Son una alternativa a los combustibles tradicionales del transporte y tienen un grado de desarrollo desigual en los diferentes países. Existen dos tipos de biocombustibles:
        
        Biodiesel
        
        Su principal aplicación va dirigida a la sustitución del gasoil. En un futuro servirá para variedades orientadas a favorecer las calidades de producción de energía
        
        Biotenol
        
        Sustituye a la gasolina. En el caso del etanol actualmente se obtiene de cultivos tradicionales como el cereal, el maíz y la remolacha.
    - - La electricidad se puede producir por combustión o gasificación y se pueden obtener potencias de hasta 50MW.
  - - - Transporte de la materia orgánica a plantas de procesamiento.
    - - Preparación y uniformidad, como secado o compactación.
    - - A través de diferentes procesos:
        
        ✅ Combustión: Quema directa para producir calor y electricidad.
        
        ✅ Gasificación: Transformación en gas combustible.
        
        ✅ Digestión Anaeróbica: Descomposición por bacterias para producir biogás.
        
        ✅ Fermentación: Conversión en etanol, utilizado como combustible.
    - - Fuentes como plantas, residuos agrícolas y urbanos.
    - - Energía utilizada para electricidad, calor o combustible.
    - - Subproductos utilizados como fertilizantes o mejoradores del suelo.
  - - - https://ocw.ehu.eus/file.php/48/Tema_3._calculo_de_biomasa.pdf
      - https://www.fundacionendesa.org/es/educacion/endesa-educa/recursos/centrales-renovables/central-de-biomasa
      - https://www.repsol.com/es/energia-futuro/movilidad-sostenible/biomasa/index.cshtml
      - https://thefreenature.com/biomasa/
- - - - Plantas de vapor flash
        
        Este tipo de plantas son muy similares las plantas de vapor seco; aunque el vapor es obtenido de un proceso de separación denominado flasheo. El vapor obtenido es direccionado a las turbinas, y el condensado resultante es enviado para reinyectarlo al reservorio o continuar el flasheo a menor presión. La temperatura del fluido cae si la presión disminuye, por lo que las plantas flash trabajan mejor cuando las temperaturas son mayores a 180°C. Las plantas flash varían en su tamaño dependiendo del clima, ellas son simple- (0,2 – 80 MW), doble- (2 – 110 MW) o triple-flash (60 – 150 MW).
      - Plantas binarias
        
        Estas plantas son normalmente aplicadas en los campos geotérmicos de baja o media entalpía donde el recurso es utilizado, por medio de intercambiadores de calor, para calentar un fluido de procesos en un circuito cerrado. El fluido de proceso puede ser una mezcla de amoníaco/agua para los ciclos Kalina o de hidrocarburos para los ciclos Rankine orgánicos (ORC). Dichos fluidos poseen puntos de ebullición y condensación que encuadran mejor con la temperatura del recurso geotérmico. Típicamente, las plantas binarias trabajan con temperaturas entre 100°C y 250°C. Aunque es posible trabajar con temperaturas inferiores a los 100°C, la eficiencia de la generación eléctrica disminuye. El tamaño de las plantas binarias varía entre 1 MW a 50 MW.
      - Plantas de vapor seco
        
        En este caso, el dispositivo de conversión es una turbina de vapor diseñada para ser utilizada directamente con baja presión y alto volumen de fluido extraído directamente del campo geotermal. Las plantas de vapor seco directo comúnmente utilizan turbinas condensadoras. El condensado es reinyectado (ciclo cerrado) o evaporado en torres de enfriamiento húmedo. Este tipo de plantas de generación geotérmicas utilizan vapor a 150°C o mayores, y, generalmente, el vapor que entra en la turbina debe de seco con un nivel de 99,995% para evitar escamado o erosión en la turbina o en los componentes de la cañería. El tamaño de este tipo de plantas abarca desde los 8 MW a los 140 MW.
      - Plantas hibridas o ciclos combinados
        
        Algunas de las plantas geotérmicas utilizan un ciclo combinado el cual adiciona un ciclo Rankine tradicional para producir energía eléctrica que de otra manera se convertiría en una pérdida de calor de parte del ciclo binario. Con dos ciclos es posible alcanzar una alta eficiencia eléctrica. El tamaño típico de las plantas de ciclo combinado varía desde algunos 1 MW hasta 10 MW. Las plantas de generación geotérmicas híbridas funcionan de la misma manera que una planta geotérmica pero combinan diferentes fuentes de calor en el proceso. Ese calor es adherido al ciclo geotérmico, incrementando la temperatura y la generación de energía.
  - - - A continuación, vamos a ver cómo se obtiene este preciado recurso natural:
        
        Extracción
        
        Después de perforar es necesario introducir una o varias sondas geotérmicas. Sondas en forma de tubería selladas, fabricadas con poliuretano y rellenas de agua o líquido anticongelante. Su función es realizar el intercambio de calor, con lo que una vez son introducidas en la zona más profunda, ascienden de nuevo a alta temperaturas y el calor es recogido en la superficie.
        
        Producción
        
        Para transformar la energía calorífica en electricidad es necesario instalar sobre el yacimiento una planta geotérmica que recoja el fluido natural (agua y vapor) y los transforme en energía cinética, mediante el uso de una turbina. Generalmente, el agua y el vapor se separan.
        
        Perforación
        
        Antes de poner en funcionamiento cualquier sistema de energía geotérmica es necesario localizar y perforar la zona adecuada. Para ello es necesario contar con estudios geológicos y mineros, así como con un equipamiento tecnológico adecuado y personal altamente cualificado. Estas perforaciones suelen tener entre 10 y 15 centímetros de diámetro y su profundidad depende de las condiciones físicas y geológicas de la zona.
  - - - De alta temperatura
        
        Existen en las zonas más activas de la corteza de la Tierra a temperaturas superiores a 150ºC. Son yacimientos de los cuales se puede extraer bastante calor para producir energía eléctrica a partir de vapor de agua. Se localizan principalmente en zonas con gradientes geotérmicos (relación entre la variación de temperatura y la profundidad) elevados y se sitúan a profundidades muy variables.
      - Por término medio temperatura
        
        Generalmente alcanzan temperaturas entre 100 y 150ºC, lo cual permite su aprovechamiento para producción de electricidad, pero con un rendimiento menor que los de alta temperatura. El aprovechamiento también puede ser directo en forma de calor para sistemas de calefacción urbanos o usos industriales. Se localizan en áreas con un contexto geológico y estructural favorable y un gradiente superior a la media.
      - De baja temperatura
        
        Alcanzan temperaturas entre 30 y 100ºC. Su utilización se centra en usos térmicos en sistemas de calefacción urbanos, en procesos industriales y en balnearios. Se localizan habitualmente en zonas con un contexto geológico favorable con presencia de acuíferos profundos, aunque el gradiente puede ser próximo al gradiente medio.
      - De muy baja temperatura.
        
        Son los yacimientos unos metros por debajo de la superficie del suelo (unos 2 metros aproximadamente) la temperatura es inferior a los 30ºC (15ºC a 19ºC). Se suelen utilizar como intercambiador térmico en sistemas de climatización mediante bomba de calor. Estos yacimientos se pueden localizar en cualquier punto, ya que el gradiente geotérmico sólo condiciona la eficiencia del sistema.
  - - - A muy baja temperatura (entre 20 y 50 grados centígrados)
        
        Como intercambiador térmico en sistemas de climatización mediante bomba de calor.
        
        También para climatizar casas individuales y edificios con sistemas de almacenamiento subterráneo de energía térmica.
      - A baja temperatura (menos de 100 grados centígrados)
        
        Se usa para el aprovechamiento térmico en procesos industriales y agrícolas.
        
        También en sistemas de calefacción y refrigeración urbanos.
        
        Por último, en balnearios o para generar agua caliente sanitaria.
      - A media temperatura (entre 100 y 150 grados centígrados):
        
        Se destina al uso térmico en sectores como el industrial, el residencial o servicios.
        
        De forma secundaria, se emplea en la generación de energía eléctrica.
      - A alta temperatura (más de 150 grados centígrados):
        
        Permite transformar directamente el vapor de agua en energía eléctrica.
        
        También se aprovecha, eventualmente, en sistemas de calefacción.
  - - - Tipo de fuente
        
        Manantiales termales y acuíferos geotérmicos de baja-media entalpía
      - Descripción
        
        Zona con manifestaciones termales superficiales; podría alimentar una planta binaria o sistemas de calefacción/uso térmico directo.
      - Energía anual esperada
        
        160–400 GWh/año
      - Costo estimado
        
        Entre USD 50–100 millones, dependiendo del tipo de planta y uso
      - Potencia estimada
        
        Entre 20–50 MW
      - Observación
        
        Ideal para generación eléctrica a pequeña escala y usos térmicos turísticos o agrícolas.
      - Ubicación
        
        Provincia de Napo, Cantón Tena
    - - Tipo de fuente
        
        Campo geotérmico binacional con actividad volcánica activa
      - Descripción
        
        Este proyecto binacional Ecuador–Colombia busca aprovechar un sistema volcánico compartido. Ya cuenta con estudios geológicos conjuntos y apoyo técnico internacional.
      - Energía anual esperada
        
        2.400 GWh/año
      - Costo estimado
        
        Entre USD 300 y 400 millones, dependiendo de la capacidad instalada final
      - Potencia estimada
        
        Entre 138–276 MW
      - Observación
        
        Es uno de los proyectos geotérmicos con mayor potencial en Sudamérica
      - Ubicación
        
        Provincia del Carchi, Cantón Tulcán, en la frontera con Colombia
    - - Tipo de fuente
        
        Calor volcánico profundo con manifestaciones termales
      - Descripción
        
        Identificado como uno de los sistemas geotérmicos potenciales de la Sierra Norte-Centro.
      - Energía anual esperada
        
        400–800 GWh/año
      - Costo estimado
        
        Entre USD 100–150 millones
      - Potencia estimada
        
        Entre 50–100 MW
      - Observación
        
        De interés estratégico para alimentar la demanda eléctrica del centro del país
      - Ubicación
        
        Provincia de Pichincha, Cantón Quito (zona oriental del volcán Antisana y Chacana)
    - - Tipo de fuente
        
        Vapor geotérmico a alta entalpía (más de 200 °C)
      - Descripción
        
        Es el proyecto más avanzado en estudios. El Ministerio de Energía, con apoyo de JICA (Agencia Japonesa de Cooperación Internacional), ya realizó exploraciones geofísicas y estudios de prefactibilidad.
      - Energía anual esperada
        
        400 GWh/año
      - Costo estimado
        
        USD 43 millones en etapa inicial; USD 250 millones para construcción y operación total
      - Potencia estimada
        
        Entre 50 y 100 MW
      - Observación
        
        Se prevé una planta binaria o flash simple, dependiendo de los resultados de perforación profunda.
      - Ubicación
        
        Provincia de Imbabura, Cantón Urcuquí
    - - Tipo de fuente
        
        Sistema de reservorios volcánicos subterráneos
      - Descripción
        
        Aunque en etapa inicial, presenta condiciones geológicas similares a Chachimbiro.
      - Energía anual esperada
        
        400 GWh/año
      - Costo estimado
        
        USD 100 millones
      - Potencia estimada
        
        50 MW
      - Observación
        
        Requiere perforaciones exploratorias profundas para validar reservas de vapor
      - Ubicación
        
        Provincia del Carchi, Cantón Espejo