Este documento describe diferentes tipos de energías alternativas, incluyendo la energía mareomotriz, geotérmica y undimotriz. Explica cómo funcionan centrales mareomotrices, geotérmicas y dispositivos para capturar energía de las olas. También discute ventajas e inconvenientes de la energía geotérmica y proporciona ilustraciones de aplicaciones y tecnologías de energía renovable.

1. ENERGÍAS
ALTERNATIVAS
ARRIAGA CASTRO LUIS
Profesor: ING. VAZQUEZ RETA

2. UTILIZACIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA
 A través de su historia, el ser humano ha ido
creciendo en dependencia energética. Hoy
en día es inimaginable la vida sin provisión
de energía. Iluminación, calefacción,
refrigeración, cocción de alimentos,
transporte, comunicación, cada pequeña
parte de nuestro mundo cotidiano esta
ligado a la energía.

3. UTILIZACIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA
 La industrialización, desde sus orígenes, dependió
estrechamente de los llamados combustibles fósiles,
principalmente el carbón y luego el petróleo. Todavía hoy,
aproximadamente el 90% del abastecimiento mundial de
energía sigue basándose en esta fuente no renovable.
 Pero estos recursos se están agotando: se cree, por ejemplo,
que las reservas de petróleo comenzarán a desaparecer en
unos cincuenta años. Por otro lado, estas fuentes de energía
son fuertemente cuestionadas por su responsabilidad en el
llamado calentamiento global y en el deterioro del ambiente.

4. Fuentes de Energía Convencionales
(Las que más se utilizan)

5. ENERGÍAS ALTERNATIVAS
Día a día, a medida que el costo de la energía
convencional se incrementa y los yacimientos se
agotan, las ENERGÍAS ALTERNATIVAS van
ganando espacio, y se convierten en ventajosa
realidad.

6. ENERGÍAS ALTERNATIVAS
 Cuando hablamos de energías alternativas nos
referimos a aquellas que a diferencia de las
energías convencionales usan como fuente de
generación recursos renovables y poseen una
fuente prácticamente inagotable en relación al
tiempo de vida del hombre en el planeta.

7. ENERGÍAS ALTERNATIVAS
 El viento, el sol, los cursos de agua, la
descomposición de la materia orgánica, el
movimiento de las olas en la superficie del mar
y océanos, el calor interior de la tierra son
fuentes de energías alternativas.

8. ENERGÍA MAREOMOTRIZ
La atracción del
Sol y la Luna que
origina las mareas
y olas puede ser
aprovechada para
generar
electricidad.

10. ENERGÍA
MAREOMOTRIZAplicaciones
Se han realizado para ello
proyectos que contemplan
la instalación de grandes
compuertas y turbinas en
regiones de mareas muy
vivas y que se situarían en
lugares confinados como
una bahía o similares.

11. ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Aplicaciones

12. ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Central de Rance, Francia.
En Francia,en el estuario del río Rance,
se instaló una central eléctrica
mareomotriz, la que funcionó durante
varias décadas, produciendo
electricidad para cubrir las necesidades
de una ciudad como Rennes (el 3% de
las necesidades de Bretaña). El coste
del kwh resultó similar o más barato
que el de una central eléctrica
convencional, sin el coste de emisiones
de gases de efecto invernadero a la
atmósfera ni consumo de combustibles
fósiles ni los riesgos de las centrales
nucleares.
Aplicaciones

13. Aprovechamiento de
la energía de las olas
en una playa de
Inglaterra.
ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Aplicaciones

14. ENERGÍA GEOTÉRMICA

15. ¿Cómo funciona una central
Geotérmica?
 En muchos lugares de la Tierra se producen fenómenos
geotérmicos que pueden ser aprovechados para generar
energía útil para el consumo. Estas fuerzas se desarrollan en el
interior de la corteza terrestre, normalmente a profundidades de
50 km, en una franja llamada sima o sial; algunas de sus
manifestaciones sobre la superficie son los volcanes activos.
 Conforme descendemos hacia el interior de la corteza terreste
se produce un aumento gradual de temperatura, estimado en 1
grado cada 37 metros de profundidad. Sin embargo, en
determinadas zonas de nuestro planeta, por ejemplo en algunas
islas volcánicas de Canarias, las altas temperaturas se
encuentran a nivel de la superficie. En estos casos, es cuando
una instalación geotérmica resulta más rentable.

16. ¿Cómo funciona una central
Geotérmica?
 Para aprovechar la energía geotérmica se recurre a sistemas
similares a los empleados en energía solar con turbina, es decir,
calentamiento de un líquido que puede tener distintas aplicaciones,
pero que habitualmente se destina a producir vapor con el que se
da impulso a la turbina, que a su vez mueve un generador eléctrico.
 Los sistemas geotérmicos producen un rendimiento mayor con
respecto a otros sistemas, y además tienen un costo de
mantenimiento menor. De hecho, la única pieza móvil de una
central geotérmica es el sistema de turbina-generador, y por tanto
todo el conjunto tiene una vida útil más larga. Además, la energía
utilizada está siempre presente, lo cual apenas implica variaciones,
como sucedería en otros sistemas que dependen, por ejemplo, del
caudal de un río o del nivel de radiación solar.
 El funcionamiento de una central geotérmica es bastante simple:
consta de una perforación practicada a gran produndidad sobre la
corteza terrestre (unos 5 km), con objeto de obtener una
temperatura mínima de 150º C, y en la cual se han introducido dos
tubos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de
calor.

17. Ilustraciones sobre cómo funciona

18. Ilustraciones sobre cómo funciona

19. Ilustraciones sobre cómo funciona

20. Ilustraciones sobre cómo funciona

21. Ilustraciones sobre cómo funciona

22. Ilustraciones sobre cómo funciona

23. Ilustraciones sobre cómo funciona

24. Ilustraciones sobre cómo funciona

25. Ilustraciones sobre cómo funciona

26. Ilustraciones sobre cómo funciona

27. Ventajas e Inconvenientes
Ventajas
Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental
que los originados por el petróleo, carbón...
Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético
Ausencia de ruidos exteriores
Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo,
gas natural y uranio combinados.
No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a
precios nacionales o locales.
El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es
menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de
bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combustibles.

28. Ventajas e Inconvenientes
 Inconvenientes
 En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su
olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se
percibe y es letal.
 También la emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero; es
inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por
combustión.
 Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico,
amoníaco, etc.
 Contaminación térmica.
 Deterioro del paisaje.
 No se puede transportar (como energía primaria).
 No está disponible más que en determinados lugares

29. Ahorro energético
 La energía geotérmica
es capaz de extraer el
calor natural de la
tierra para emplearlo
en el hogar a modo de
calefacción, agua
caliente sanitaria, o
calentamiento de
piscinas.
 Permite un máximo
ahorro en el consumo
de calefacción al
utilizar calor natural,
gratuito y al no tener
que emplear la
combustión de

30. ENERGÍA GEOTÉRMICA
Parte del calor interno de la
Tierra (5.000ºC) llega a la
corteza terrestre. En
algunas zonas del planeta,
cerca de la superficie, las
aguas subterráneas pueden
alcanzar temperaturas de
ebullición, y, por tanto,
servir para accionar
turbinas eléctricas o para
calentar.

31. ENERGÍA GEOTÉRMICA
Para aprovechar este
fenómeno se inyecta agua
hasta una cierta
profundidad, donde se
calienta y asciende. Con
intercambiador de calor, este
aumento de la temperatura
puede convertirse en energía
eléctrica.

32. ENERGÍA GEOTÉRMICA
Central geotérmica en Matsukawa, Japón.
Japón está situado en una de
las zonas más volcánicas del
planeta. La generación de
electricidad geotermal se
produce en 18 lugares
diferentes del país, utilizando
el vapor de las fuentes
termales. La foto muestra la
Central de Energía Geotérmica
de Matsukawa, la primera de
este tipo de plantas en Japón y
la cuarta del mundo. Fue
inaugurada en 1966.
APLICACIONES EN
EL MUNDO

33. ENERGÍA GEOTÉRMICA
 Calentamiento de
invernaderos de frutas y
hortalizas
 Las fuentes termales se utilizan
para calentar invernaderos de
diferentes tipos de frutas y
hortalizas. En el Balneario de
Atagawa, en la Península de
Izu, el Atagawa Tropical &
Alligator Garden cultiva plantas
tropicales como el plátano y la
bungavilla. También cuenta con
cocodrilos y tortugas elefante.
OTRAS APLICACIONES

34. ENERGÍA GEOTÉRMICA
 Granjas de suppon
 La carne de suppon, una especie de
tortuga fluvial, es considerada una
delicia y tiene un alto valor nutritivo.
Las tortugas se crían en los estanques
de aguas termales. Debido a la
temperatura de las aguas, no
hibernan durante el invierno,
haciendo posible su maduración en
la mitad del tiempo que las normales.
Son suficientemente grandes como
para venderlas en el mercado a los 2
o 3 años de edad.
OTRAS APLICACIONES

35. ENERGÍA
UNDIMOTRIZ

37. ¿QUÉ ES?
La energía undimotriz es la
energía producida por el
movimiento de las olas.

38. OLAS
Son formadas por el arrastre generado por la
fricción entre el viento y la superficie del agua.
Cuanto mas crece la altura de la ola, mayor su
capacidad de extraer energía del viento.

39. Las partículas de agua se mueven describiendo
círculos, por lo que la ola transporta energía tanto
en la superficie como en capas más profundas.

40. Una de las propiedades características
de las olas es su capacidad de
desplazarse a grandes distancias
prácticamente sin pérdida de energía,
por ello la energía en cualquier parte del
océano acaba en el borde continental.
De este modo la energía se concentra en
las costas

41. Cuando la ola llega a aguas de baja profundidad,
el fondo la va frenando de abajo hacia arriba. En
las olas siguientes la distancia entre crestas se
reduce progresivamente, la cima avanza más
rápido que la base, se forma una muralla y
posteriormente rompe sobra la playa.

42. Energía media de olas kW/m(de frente de ola)

43. ¿CÓMO FUNCIONA?
Se pueden aprovechar 3 fenómenos:

44. 1. EMPUJE

45. WAVE DRAGON
En las costas de Nissum Bredning , Dinamarca,
desde 2004

46.  237 Toneladas.
 Brazos 58 m de largo.
 Hace uso de tecnología madura (turbinas)
 No tiene piezas móviles, obtiene energía al
convertir energía potencial.
 Se instala en aguas profundas (+40m) para
aprovechar más la energía de las olas antes de
que se pierda cerca de la zona costera.

47. Overtopping -> Storage -> Power-take-off
 Los brazos concentran las olas.
 El oleaje sobrepasa el borde de la estructura.
 El agua es almacenada.
 Se libera hacia el mar haciéndolas pasar por
turbinas.

49. 2. VARIACIÓN DE LA ALTURA

50. PELAMIS

51.  Es un conjunto de cilindros semi-sumergidos, unidos
por bisagras.
 Diseñado para aguas de 50-70m de profundidad.
 Esta hecho para soportar las inclemencias del mar,
con el mínimo de mantenimiento posible, se
sacrifica eficiencia.
 Tres unidades independientes de generación de
250 kW c/u.

52. • 150 m de largo.
• 3.5 m de ancho.
• 700 toneladas.
• Anclada al lecho marino.
• Conectada a la red por un
cable marino.

53.  Las bisagras permiten movimiento horizontal y
vertical.
 Con el movimiento de las bisagras entran en
acción las bombas hidráulicas moviendo un fluido
a alta presión dentro de un circuito.
 El fluido activa un generador hidráulico de 250 kW.

56. POWERBUOY

57.  Consiste en una boya exterior que se
mueve verticalmente siguiendo las
ondas de las olas.
 Se usa en aguas en profundidades de
alrededor de 14 m.
 Todo el dispositivo se fija al fondo
mediante un ancla de 100 toneladas.
 La energía obtenida es llevada a
tierra por un cable submarino

58. Un cilindro hidráulico interior comprime un fluido
que, a su vez, hace girar un generador.

59. 3. VARIACIÓN DE LA PRESIÓN

60. EFECTO ARQUIMEDES
• Se sitúa entre 40 y 100 m bajo el nivel del
mar, por lo que no está expuesta a
condiciones meteorológicas adversas.
• Está sujeta al lecho marino mediante un
pedestal.
• Su único elemento móvil es una carcasa
superior llena de aire que actúa como
flotador.
• Puede generar hasta 1.2 MW, se dirige a
la superficie por un cable submarino

61.  Al elevarse la ola, la columna de agua aumenta y
con ella la presión. Cuando la ola desciende el
efecto es inverso.
 Debido a esta presión, el cilindro flotador
desciende. Cuando la ola baja el aire comprimido
se expande y vuelve a empujar al cilindro hacia
arriba.
 Un generador de movimiento vertical produce la
electricidad.

64. VENTAJAS
 No genera gases de efecto invernadero.
 Energía limpia, renovable, silenciosa y
poco visible.
 Impacto ambiental muy leve.

65. DESVENTAJAS
 Grandes costos de mantenimiento,
reparación e instalación.
 Costos se incrementan mientas mas
alejados de la costa estén los equipos.
 Producciones bajas comparadas con
otras fuentes.