BLOQUE II: ENERGÍAS RENOVABLES

1. BLOQUE II: ENERGÍAS RENOVABLES Capítulo 6 OTRAS ENERGÍAS RENOVABLES Capítulo 6 OTRAS ENERGÍAS RENOVABLES

2. CENTRALES DE ENERGÍAS RENOVABLES • Parques eólicos • Centrales solares fotovoltaicas • Centrales solares térmicas de alta temperatura • Centrales hidráulicas • Centrales marinas • Centrales geotérmicas • Biomasa

3. ENERGÍA HIDRÁULICA

4. ¿Cómo se genera la energía hidráulica? Gran ventaja de la energía hidráulica: constante y previsible → se utiliza para satisfacer la demanda eléctrica base

5. El agua (embalse o presa): • se deja caer por una tubería • a la salida se coloca una turbina • el eje de la turbina comienza a dar vueltas al caer el agua • este giro pone en marcha el generador eléctrico → electricidad

6. La energía hidráulica en Canarias • En Canarias las condiciones necesarias para el aprovechamiento hidroeléctrico se presentan en muy pocos lugares. • Existen sólo dos centrales minihidráulicas: • El Mulato en La Palma: 800 kW • La Guancha en Tenerife: 463 kW Mayor aprovechamiento de la energía hidráulica en Canarias: - explotación de instalaciones microhidráulicas en conducciones de agua - construcción de centrales hidroeólicas

7. Los números de la energía hidráulica • La energía hidráulica proporciona 1/5 de la electricidad a escala mundial. Potencia instalada: 700 GW. • En algunos países, la energía hidráulica constituye la principal fuente de electricidad: • Noruega: más del 95% de su electricidad es de origen hidráulico • Brasil: más del 90% • Canadá: 60%

8. BIOMASA

10. Fuentes de biomasa con fines energéticos I Biomasa natural Leña procedente de árboles (sin ser cultivados). Ha sido tradicionalmente utilizada por el hombre para calentarse y cocinar. No se debe hacer un aprovechamiento sin control de este tipo de biomasa. Sí se deben utilizar los residuos de las partes muertas (restos de podas y clareos, etc.), ya que se evitan así posibles incendios. La biomasa natural constituye la base del consumo energético de muchos países en vías de desarrollo, pero su sobreexplotación está dando lugar a un mayor aumento del grado de desertización.

11. Fuentes de biomasa con fines energéticos II Biomasa residual - Explotaciones agrícolas, forestales o ganaderas - Residuos orgánicos en la industria y en núcleos urbanos (RSU) Cultivos energéticos Cultivos tradicionales: cultivos que se utilizan para la alimentación. Inconveniente: compiten con el uso alimentario. En Canarias: la remolacha y la caña de azúcar. Cultivos no alimentarios: cultivos que pueden plantarse en terrenos en los que son difícil cultivar productos tradicionales. En Canarias: las plantaciones de cardos.

12. Biocombustibles I Productos procedentes de la transformación física, química o biológica de las fuentes de biomasa y que se utilizan como combustibles. Biocombustibles sólidos Procedentes del sector agrícola y forestal: la leña, la paja, los restos de la poda de la vid, olivo y frutales, cáscaras de frutos secos, huesos de aceitunas, etc. Estos biocombustibles se pueden utilizar directamente: en chimeneas o en instalaciones modernas para su utilización a gran escala → astillas, serrín, “pellets” y briquetas.

13. Biocombustibles II Biocombustibles gaseosos: destaca el biogás Biogás (CH4 + CO2) - Se genera en fondos de lagunas, presas o depuradoras y vertederos - Se puede generar a partir de residuos como los ganaderos o lodos de depuradora Se suele utilizar para la producción de electricidad.

14. Biocombustibles III Biocombustibles líquidos (biocarburantes) - Bioetanol - Biodiésel Bioetanol: sustituye a la gasolina. Se obtiene por fermentación de productos ricos en almidón o azúcar. ¿SABÍAS QUE…? En EE UU y en algunos países europeos la principal fuente de obtención del bioetanol son los cereales, sobre todo del maíz (1 litro de bioetanol por cada 2,5 – 3 kgr. de cereales) y la remolacha (1 litro por cada 10 kgr.), mientras que en los países de clima tropical se usa principalmente la caña de azúcar (1 litro cada 15 – 20 kgr). En España, se obtiene en su mayoría de los cereales y, en algunos casos, de los excedentes de la industria vinícola.

15. Biocombustibles IV Biodiésel: sustituye al gasóleo (diésel) de automoción. Se produce a partir de aceites vegetales, naturales o usados. ¿SABÍAS QUE…? La producción a partir de aceites usados elimina un problema medioambiental como es, precisamente, el tratamiento de estos aceites residuales, que son altamente contaminantes si se vierten al entorno sin tratar. Existen varias iniciativas en marcha que recolectan el aceite usado de restaurantes.

16. Biocombustibles V Biodiésel Más de 25 países del mundo utilizan biodiésel y lo obtienen principalmente de plantas como la soja, el girasol, la colza o el cacahuete, y también reciclando el aceite usado para cocinar. ¿SABÍAS QUE…? En todos los vehículos diésel fabricados en los últimos diez años es posible utilizar el biodiésel puro al 100% (B100) sin necesidad de efectuar ningún ajuste en su motor, o utilizarlo mezclándolo con gasóleo en proporciones de entre el 10% y el 20% (B10 o B20).

17. Biomasa en Canarias En Canarias, se prevén aprovechamientos importantes de los aceites usados para la producción de biodiésel, así como de los gases de vertederos y de los residuos, tanto agroganaderos como urbanos, para la producción de electricidad o calor, utilizando plantas de biogás. ¿SABÍAS QUE…? En el 2004, se puso en marcha una planta de 2 MW de extracción de biogás en el vertedero de Zonzamas (Lanzarote).

18. ENERGÍA GEOTÉRMICA

19. ENERGÍA GEOTÉRMICA La energía geotérmica procede del calor interno de la Tierra. Existe una gran diferencia entre la temperatura de la superficie terrestre (15 ºC) y la de su interior (núcleo: 6000 ºC). Este gradiente térmico origina un continuo flujo de calor desde el interior hacia la superficie. La energía geotérmica se puede aprovechar de 2 formas: - directamente como calor - productor de electricidad

20. CENTRALES GEOTÉRMICAS Aprovecha la salida del vapor de las fuentes geotérmicas para accionar turbinas que ponen en marcha generadores eléctricos. Ventaja: no es intermitente (como la mayoría de las renovables). Se puede utilizar para suministrar la base de carga de la demanda. Yacimientos de alta temperatura La temperatura del agua subterránea ha de ser superior a 150 ºC.

21. PRODUCCIÓN DE CALOR Aplicaciones de baja y media temperatura Aprovechan directamente el agua subterránea, que ha de estar entre 30 ºC y 150 ºC. Aplicaciones: calefacción de edificios, de invernaderos, del agua de piscifactorías y de piscinas, balnearios, usos industriales como el secado de tejidos, secado de pavimentos y para evitar la formación de hielo en pavimentos (con tuberías enterradas a ras del suelo por las que circula el agua de los yacimientos). Aplicaciones de muy baja temperatura Utilizan una bomba de calor geotérmica (pueden aprovechar aguas de 15 ºC). ¿SABÍAS QUE…? En la UE hay instaladas unas 356 000 bombas de calor geotérmicas para su uso en calefacción o aire acondicionado

22. ENERGÍAS MARINAS

23. CENTRALES MARINAS Tipos de centrales marinas: - mareas - corrientes oceánicas - olas - gradiente térmico de los océanos - biomasa marina (obteniendo gases combustibles de ciertas algas marinas)

24. MAREASI Las mareas son debidas a las acciones gravitatorias de la Luna y el Sol La energía maremotriz utiliza la diferencia entre las mareas para generar electricidad. La diferencia entre la marea alta y la baja ha de ser de 5 metros. A priori, se descarta su utilización en Canarias. ¿SABÍAS QUE…? Durante las fases de Luna llena, cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineados, se producen las mareas vivas. En este caso, los efectos de la Luna y el Sol se suman, produciendo pleamares más altas y bajamares más bajas que las mareas promedio.

25. MAREASII Cuando la marea baja, las compuertas se abren dando paso a un salto de agua que hace girar una turbina que, a su vez, pone en marcha un generador eléctrico.

26. OLAS La energía cinética[1] contenida en el movimiento de las olas puede transformarse en electricidad de distintas formas.[1] Recuerda: Ec = m * v2 ¿SABÍAS QUE…? Existe un número elevado de diseños para la conversión de la energía del oleaje. Por ejemplo, las oscilaciones en la altura del agua pueden hacer subir o bajar un pistón dentro de un cilindro, moviendo de esta forma un generador eléctrico.

27. GRADIENTE TÉRMICO El gradiente térmico se produce por la diferencia de Tª entre la superficie marina (≥ 20 ºC) y el fondo (oscila entre 0 y 7 ºC). Es necesario que la diferencia de Tª sea de, al menos, 20 ºC entre la superficie y la capa situada a 100 metros de profundidad (lo que sucede en los mares tropicales y subtropicales). CORRIENTES MARINAS Estas corrientes se pueden aprovechar utilizando turbinas de baja presión. El SeaGen es un generador de 1,2 MW que está instalado en la costa de Irlanda del Norte (será capaz de producir electricidad para 1000 hogares)

28. ENERGÍAS MARINAS EN CANARIAS De las formas de aprovechamiento de la energía del mar, la que parece tener más potencial en Canarias es la energía de las olas. En Canarias, existe un potencial explotable de la energía del oleaje de entre 15 y 21 kW por metro de frente de ola. Este potencial se puede aprovechar, sobre todo, en la costa noroeste de las Islas. ¿SABÍAS QUE…? Existe la posibilidad de integración de tecnologías de aprovechamiento de olas en diques o muelles, mejor en los de nueva construcción (o ampliaciones).