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viernes, 24 de febrero de 2012

Siete formas de conseguir energía solar

Siete formas de conseguir energía solar

Los paneles fotovoltaicos son los más conocidos, pero no son la única forma de aprovechar la energía del sol

  • Por ALEX FERNÁNDEZ MUERZA
  •  

- Imagen: NASA -La energía solar se puede aprovechar de muchas formas, algunas muy conocidas y otras, futuristas: paneles fotovoltaicos para viviendas y grandes instalaciones, fijos y móviles, con materiales flexibles y de bajo coste, sistemas térmicos y termodinámicos, de concentración, tinta y tejas solares, sistemas híbridos, placas instaladas en el espacio u hojas artificiales. Diversas empresas y grupos de investigación, algunos de ellos en España, trabajan para generalizar estos sistemas y aprovechar esta fuente de energía limpia e inagotable, incluso de noche.

1. Paneles fotovoltaicos "clasicos" y vanguardistas

Los paneles fotovoltaicos son los más conocidos para conseguir energía solar. Se basan en células fotoeléctricas que transforman los rayos solares en electricidad. Estas placas pueden ser fijas, las típicas de los tejados, o dinámicas, gracias a los seguidores solares. Estos dispositivos mejoran el rendimiento de los paneles al seguir la trayectoria del Sol. Los paneles se pueden instalar paraautoconsumo en viviendas particulares o comunitarias, o a gran escala, como los denominados huertos solares, que venden su electricidad a la red.

La tecnología avanza cada vez más y los paneles de silicio se podrían reemplazar en unos años

La tecnología fotovoltaica avanza cada vez más y estos clásicos paneles de silicio se podrían reemplazar en unos años. Los expertos hablan de hasta cuatro generaciones para referirse a la evolución de los paneles. La denominada "energía solar de bajo coste" podría dar lugar a paneles delgados y flexibles como una lámina y muy baratos de producir, basados en materiales muy diversos, como lospaneles plásticos. Algunas empresas empiezan a colocar estos materiales en otras partes de las viviendas, como las ventanas solares.

Los paneles fotovoltaicos no tienen por qué estar de forma necesaria en tierra firme. Diversos proyectos, algunos de ellos españoles, proponen ubicar sistemas fotovoltaicos en el agua y en el aire para aprovechar aún más la energía solar.

2. Térmica: aprovechar el calor

La energía solar térmica aprovecha los rayos solares para producir electricidad y calor. Se puede aprovechar como calefacción, para calentar el agua en viviendas, piscinas, para cocer alimentos o secar productos. Además de los sistemas domésticos, se utiliza en grandes plantas termosolares (España tiene algunas de las más potentes del mundo).

Los sistemas térmicos convencionales funcionan de día. La tecnología solar termodinámica, fruto de la unión de la térmica y la bomba de calor, aprovecha según sus defensores el calor del viento, la lluvia y el sol, incluso de noche, y consigue agua caliente de manera más eficiente que ambas tecnologías.

3. Concentrar los rayos solares

La "Concentración de Energía Solar" (CSP) consiste en una gran cantidad de espejos que siguen al sol y concentran su calor en un punto. Se genera así vapor que impulsa una turbina para producir electricidad. Estas instalaciones funcionanincluso de noche, ya que parte del calor se almacena en aceite o sal derretida. España es pionera en esta tecnología, con plantas como una construida a las afueras de Sevilla.

Este sistema también se puede utilizar a pequeña escala: la micro-CSP. Su diseño es mucho más sencillo y de dimensiones más reducidas y se puede instalar en el tejado de un gran edificio, fábricas o centros comerciales.

La tecnología fotovoltaica de concentración (CPV) se basa en células solares con materiales más eficientes que el silicio convencional. Al ser más caros, se instalan células muy pequeñas y espejos, lentes, prismas, etc., que concentran los rayos solares sobre las células para ampliar su potencia. EE.UU., Alemania y España son los países más avanzados del mundo en este ámbito.

4. Tinta solar

Diversas empresas y grupos de investigación trabajan en el desarrollo de la "tinta solar". Utilizan nuevos materiales, basados en la nanotecnología, que pueden pintarse o imprimirse en superficies y que convierten los rayos solares en electricidad. Los consumidores podrían pintar sus techos, paredes o ventanas y generar su propia energía.

5. Tejas solares

Las tejas solares se parecen a las convencionales en forma o color, pero además producen electricidad o calor. Funcionan como los paneles fotovoltaicos clásicos, pero con nuevos sistemas y materiales, como el silicio amorfo o monocristalino, para ser flexibles y adoptar esa forma. Diversas empresas estadounidenses y europeas comercializan, también en España, varios modelos utilizados ya en ciudades como Venecia. Su mayor precio y su rendimiento inferior al de los paneles convencionales les hace solo recomendables cuando la estética es prioritaria.

6. Sistemas híbridos

Empresas de todo el mundo prueban varios modelos híbridos que unen lo mejor de la fotovoltaica y la térmica para ser más eficientes. En la Villa Olímpica de Beijing (China) se pudo ver uno de estos modelos. Otra posibilidad híbrida es la unión de la fotovoltaica con otros sistemas renovables, como la eólico-solar.

7. Futuristas: ¿algún día serán posibles?

¿Extraer energía solar desde el espacio? La idea consistiría en colocar paneles solares en órbita y transmitir con microondas o láser la energía lograda a una estación en tierra para distribuirla a la red. Sus elevados costes lo hacen inviable, pero unos combustibles fósiles cada vez más caros y escasos y el avance de la tecnología podrían volverla interesante.

Otra idea futurista pasa por imitar a quien mejor aprovecha la energía del sol: las hojas de los árboles. Algunos investigadores trabajan ya en prototipos dehojas artificiales y en reproducir en laboratorio el proceso de la fotosíntesis. No es una tarea fácil, ya que su aparente sencillez esconde un complejo sistema y los desafíos tecnológicos y económicos son grandes.


biocombustibles: ¿Green diesel o Biodiesel?


¿Green diesel o Biodiesel?

El petróleo es un recurso de origen fósil y agotable que constituye la principal fuente de energía primaria y de productos químicos a nivel mundial.

 por: ECOticias.com / Red / Agencias,

La sociedad actual tiene una fuerte dependencia de un recurso que tarde o temprano se terminará agotando, el petróleo. En este sentido, el biodiésel y el green diésel se postulan como posibles alternativas renovables para sustituir parcialmente al diésel convencional.

Autora: [Cristina Ochoa Hernández – Instituto IMDEA Energía]

El petróleo es un recurso de origen fósil y agotable que constituye la principal fuente de energía primaria y de productos químicos a nivel mundial. Actualmente, se requieren más de 80 millones de barriles diarios de petróleo para satisfacer las necesidades globales de consumo, previéndose alcanzar cotas superiores en los próximos años. La mayor parte del crudo extraído (70-80%) está destinado a cubrir la elevada demanda del sector del transporte, la cual constituye casi una tercera parte de la energía total consumida en el mundo. Esta fuerte dependencia energética y el aumento del parque automovilístico mundial es lo que provoca la necesidad de fomentar el uso de combustibles alternativos.

En este sentido, el biodiésel es el segundo combustible líquido de origen renovable usado más ampliamente con una producción anual de 1,6 · 1010 L (2009). Las materias primas utilizadas, para su producción de manera convencional, proceden de plantas oleaginosas (con alto contenido en triglicéridos) que compiten con la alimentación humana y/o contribuyen a la destrucción masiva de la selva, tales como la canola y la soja en USA, la palma en Malasia y la colza en Europa. Para evitar la situación comentada con anterioridad, se está intentando buscar alternativas como el uso de aceites usados, el de jatropha y, más recientemente, aquél que se extrae de las algas.

El proceso de producción del biodiésel consiste en hacer reaccionar los triglicéridos (50-80 ºC) con un alcohol ligero (metanol o etanol) en presencia de un catalizador básico para obtener una mezcla de ésteres metílicos o etílicos (biodiésel) y, como subproducto, glicerina. El biocombustible obtenido de esta manera presenta bajo contenido en azufre, una viscosidad similar a la del diésel, no es ni inflamable ni explosivo, es biodegradable y disminuye las emisiones de monóxido de carbono, así como la presencia de hidrocarburos no quemados en los gases de combustión y la emisión de partículas sólidas. Por otro lado, aumenta las emisiones de NOx y es ligeramente corrosivo por lo que puede dañar las gomas y otros componentes del motor de un vehículo, si no está preparado para tal fin. Por este motivo, el biodiésel suele comercializarse en forma de mezcla con el diésel. De esta manera, un B20 tendrá un 20 % v/v de biodiésel y un 80 % v/v de diésel. Actualmente, en Europa se pueden encontrar mezclas de hasta un 30 % v/v en biodiésel (B30) pero sólo hasta el 7 % v/v de biodiésel puede ser añadido al diésel (B7) y ser usado en los motores convencionales sin que se requiera modificación alguna en los mismos. De hecho, el diésel convencional suele suministrarse mezclado con biodiésel debido a que el porcentaje incorporado es inferior al 7 % v/v y no supone ningún riesgo el uso del mismo. Otro factor a considerar es que la densidad energética de un carburante disminuye con el aumento de la presencia de oxígeno, por lo que el biodiésel (el cual presenta dos átomos de oxígeno en su estructura) posee menos energía por unidad de volumen que el diésel, como puede observarse en la Tabla 1.

Tabla 1. Comparación de propiedades entre el diésel, biodiésel y green diésel.

Otra manera de obtener un combustible de origen renovable con características más similares al diésel, sería eliminando de los triglicéridos aquello que le proporciona peores propiedades, es decir, el oxígeno. De esta manera, si se hace reaccionar el aceite con hidrógeno, el triglicérido es hidrogenado y fragmentado en varios intermedios (monoglicéridos, diglicéridos y ácidos carboxílicos) los cuales son convertidos posteriormente en parafinas e isoparafinas mediante tres posibles procesos: decarboxilación, decarbonilación e hidrodesoxigenación. Además, se producen como subproductos propano, agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono. Si la presión parcial de hidrógeno es lo suficientemente elevada, el monóxido de carbono y el dióxido de carbono pueden ser metanizados, obteniéndose metano como otro subproducto de la reacción. Este proceso de hidrotratamiento implica trabajar con elevadas presiones de hidrógeno (20-70 bar), temperatura de reacción moderada (300 – 350 ºC) y la presencia de catalizadores metálicos. De esta manera se obtiene como producto final un combustible denominado, entre otras muchas formas, green diésel o HVO el cual puede ser mezclado con el diésel sin mermar su poder calorífico. Aunque las propiedades que presenta son muy semejantes a las diésel, también posee ciertas limitaciones como una baja lubricidad o malas propiedades en frío, que pueden ser solventadas incorporando aditivos, o bien, mezclándolo con el derivado de petróleo.

Comparando los procesos mencionados con anterioridad, puede observarse en la Figura 1 que ambos utilizan materias primas ricas en triglicéridos (aceites vegetales) pero difieren en los reactivos utilizados (metanol frente hidrógeno), los subproductos generados (glicerina frente propano) y el producto final (ésteres metílicos frente a parafinas e isoparafinas). Además, el proceso de obtención del biodiésel requiere de unas condiciones menos severas de reacción y, por tanto, de unos menores costes operacionales. Sin embargo, las condiciones usadas en el proceso de hidrotratamiento son muy similares a las que se usan en las unidades de hidrodesulfuración (HDS), lo que facilita la posibilidad de alimentar una mezcla de triglicéridos y fracciones del petróleo en las refinerías ya existentes. Este hecho implica un menor coste de implantación y constituye una ventaja importante sobre el proceso de fabricación del biodiésel.

Figura 1. Comparativa entre el proceso de obtención del biodiésel y del green diésel.

Aun así, habrá que esperar cierto tiempo para saber si finalmente alguno de los procesos se impone por encima del otro o aparecen nuevas tecnologías que permitan disminuir, a corto-medio plazo, la dependencia existente del petróleo.

[1] J.C. Serrano-Ruiz, E.V. Ramos-Fernández and A. Sepúlveda-Escribano, Energy Environ. Sci., 2012, 5, 5638-5652. DOI 10.1039/c1ee02418c

[2] N.N.A.N. Yusuf, S.K. Kamarudin, Z. Yaakub, Energy Conv. & Mgmt., 2011, 52, 2741-2751. DOI 10.1016/j.enconman.2010.12.004

[3] A. Macor, F. Avella, D. Faedo, Appl. Energy, 2011, 88, 4989-5001. DOI 10.1016/j.apenergy.2011.06.045.

[4] M. Lapuerta, M. Villajos, J. R. Agudelo, A. L. Boehman, Fuel Proc. Technol., 2011, 92, 2406-2411. DOI 10.1016/j.fuproc.2011.09.003.

[5] http://www.clh.es/GrupoCLHCastellano/Clientes/EspecificacionesProductos/ Acceso Febrero 2012.

http://www.madrimasd.org - ECOticias.comFuente:


Saludos
Rodrigo González Fernández
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La producción española de energía con biomasa podría multiplicarse por once

BIOCOMBUSTIBLES
 
La producción española de energía con biomasa podría multiplicarse por once

Posadas, Misiones | NDN | España podría multiplicar por 11 su producción de energía a partir de biomasa sólida, si mejorase la gestión de los residuos forestales y agrícolas, según el documento de trabajo "La biomasa en España: una fuente de energía renovable con gran futuro", que ha presentado la Fundación IDEAS, afín al Partido Socialista Obrero Español (PSOE).


Según Europa Press, el trabajo de IDEAS subraya que el costo de producción de biomasa podría rebajarse en un 40% en 2020, por lo que la fundación considera que España debería apostar por esta energía renovable que "combate el cambio climático, reduce el riesgo de incendios y dinamiza las zonas rurales".


Además, el documento señala que España ocupa el decimoctavo lugar de la Unión Europea en producción de biomasa por habitante (0,103 tonelada equivalente de petróleo, tep), por debajo de la media europea (0,158 tep).


Según informa IDEAS, este documento completa los informes "Un nuevo modelo energético para España" e "Ideas para una nueva economía. Hacia una España más sostenible en 2025", en los que expone una hoja de ruta para que en 2050 la producción eléctrica proceda en un 100 por 100 de fuentes renovables.


En este contexto, IDEAS advierte de que durante el siglo XXI y de acuerdo a las previsiones del Panel Intergubernamental de Cambio Climático de la ONU (IPCC, por sus siglas en inglés), la cuota de la biomasa en la producción mundial de energía se situará entre el 25 y el 46 por ciento del total.


Por ello, apuntan que esto permitiría a países con gran masa forestal y terreno agrícola, como España, multiplicar por 11 su producción energética a partir de biomasa sólida, la que se obtiene a partir de residuos forestales, agrícolas, leñosos y de cultivos energéticos.


Para el autor del informe, Emilio Cerdá, la biomasa es una "tecnología con importante margen de mejora de su competitividad" y tiene otras "grandes ventajas" como la seguridad de suministro, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernaderos, o el hecho de que favorece el desarrollo económico de zonas rurales y disminuye el riesgo de incendios forestales.


A pesar de su potencial, la biomasa enfrenta barreras como la financiación externa, que supone el pago de mayores tipos de interés que para otras tecnologías; los escasos apoyos económicos recibidos desde el sector público, que incluso son "inferiores" a las ayudas recibidas por los combustibles fósiles.


Otra de sus barreras es la "elevada burocracia" en cuanto a la tramitación de permisos para nuevos proyectos; su marco legislativo "ambiguo y heterogéneo", según las distintas comunidades autónomas, para la movilización de recursos forestales y agrícolas.


Fuente:La producción española de energía con biomasa podría multiplicarse por once

Posadas, Misiones | NDN | España podría multiplicar por 11 su producción de energía a partir de biomasa sólida, si mejorase la gestión de los residuos forestales y agrícolas, según el documento de trabajo "La biomasa en España: una fuente de energía renovable con gran futuro", que ha presentado la Fundación IDEAS, afín al Partido Socialista Obrero Español (PSOE).


Según Europa Press, el trabajo de IDEAS subraya que el costo de producción de biomasa podría rebajarse en un 40% en 2020, por lo que la fundación considera que España debería apostar por esta energía renovable que "combate el cambio climático, reduce el riesgo de incendios y dinamiza las zonas rurales".


Además, el documento señala que España ocupa el decimoctavo lugar de la Unión Europea en producción de biomasa por habitante (0,103 tonelada equivalente de petróleo, tep), por debajo de la media europea (0,158 tep).


Según informa IDEAS, este documento completa los informes "Un nuevo modelo energético para España" e "Ideas para una nueva economía. Hacia una España más sostenible en 2025", en los que expone una hoja de ruta para que en 2050 la producción eléctrica proceda en un 100 por 100 de fuentes renovables.


En este contexto, IDEAS advierte de que durante el siglo XXI y de acuerdo a las previsiones del Panel Intergubernamental de Cambio Climático de la ONU (IPCC, por sus siglas en inglés), la cuota de la biomasa en la producción mundial de energía se situará entre el 25 y el 46 por ciento del total.


Por ello, apuntan que esto permitiría a países con gran masa forestal y terreno agrícola, como España, multiplicar por 11 su producción energética a partir de biomasa sólida, la que se obtiene a partir de residuos forestales, agrícolas, leñosos y de cultivos energéticos.


Para el autor del informe, Emilio Cerdá, la biomasa es una "tecnología con importante margen de mejora de su competitividad" y tiene otras "grandes ventajas" como la seguridad de suministro, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernaderos, o el hecho de que favorece el desarrollo económico de zonas rurales y disminuye el riesgo de incendios forestales.


A pesar de su potencial, la biomasa enfrenta barreras como la financiación externa, que supone el pago de mayores tipos de interés que para otras tecnologías; los escasos apoyos económicos recibidos desde el sector público, que incluso son "inferiores" a las ayudas recibidas por los combustibles fósiles.


Otra de sus barreras es la "elevada burocracia" en cuanto a la tramitación de permisos para nuevos proyectos; su marco legislativo "ambiguo y heterogéneo", según las distintas comunidades autónomas, para la movilización de recursos forestales y agrícolas.


Saludos
Rodrigo González Fernández
Diplomado en "Responsabilidad Social Empresarial" de la ONU
Diplomado en "Gestión del Conocimiento" de la ONU
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