Enfoques en fuentes renovables de energia

1. Profesor:
Ing. Elybe Hernández

2.  La energía renovable, es la energía que se obtiene a
partir de fuentes naturales renovables, es decir, de
fuentes que son prácticamente inagotables, y que
perdurarán en el tiempo.

3. Origen de las energías renovables
 Las energías renovables, han
sido utilizadas por la
humanidad desde tiempos
muy remotos, ejemplo de
esto son: Los barcos que eran
impulsados con velas, las
ruedas de agua, las distintas
edificaciones para
aprovechar el sol, etc.

4. Recursos Energéticos Mundiales
Años
Carbón
Petróleo
Gas
Natural
Uranio
ILIMITADO
¿PORQUÉ LAS ENERGÍAS RENOVABLES?
RENOVABLES

5. Ventajas de las energías renovables
 Las ventajas de las
energías renovables,
son:
 No emiten gases de
efecto invernadero.
 Son prácticamente
ilimitadas.
 Evitan la dependencia
de proveedores
externos.
 Generan una gran
cantidad de trabajos.

6. FACTORES CRITERIOS DE SELECCION INFORMACION REQUERIDA
Factibilidad
ambiental
Disponibilidad de energía.
Datos sobre fuentes de energía
Hidrología
Clima
Topografía
Factibilidad
técnica
Nivel existente de
infraestructura tecnológica.
Diseño
Fabricación
Instalación
Operación
Mantenimiento
Factibilidad
social
Aceptabilidad social de la
fuente de energía.
Organización
Estructura social
Potencial para el uso productivo del agua
Deseo y capacidad de pago
Factibilidad
económica
Efectividad en costos de
sistemas de energía.
Datos de costos
Perfiles de costos en el tiempo
Economías de escala
Fabricación local
CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA FUENTE DE ENERGIA A UTILIZAR

7. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Se obtiene la energía del sol a través de
paneles solares y se convierte en calor el cual
puede destinarse a satisfacer numerosas
necesidades. Por ejemplo:
•Para obtener agua caliente
•Para dar calefacción
•Para conseguir refrigeración durante las
épocas cálidas.
•Para invernaderos solares que favorecieran las
mejoras de las cosechas en calidad y cantidad.
•Para secaderos agrícolas que consumen
mucha menos energía si se combinan con un
sistema solar.
•Para plantas de purificación o desalinización
de aguas sin consumir ningún tipo de
combustible.

8. RADIACIÓN SOLAR
Constitución del Sol : 70 % H
28 % He
2% átomos Pesados
La temperatura del sol disminuye del núcleo a la
superficie
Temperatura de la superficie: 6.000°C
Temperatura del centro: 15.000.000°C
La radiación solar se transmite como ondas
electromagnéticas

9. Conversión Térmica:
Convierte la radiación solar
en calor para calentamiento de
agua y secado de granos
Conversión Fotovoltáica:
Generación directa de electricidad a
partir de la luz del Sol
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

13. ENERGÍA
HIDRÁULICA
La energía potencial acumulada
en los saltos de agua puede ser
transformada en energía eléctrica.
Las centrales hidroeléctricas
aprovechan la energía de los ríos
para poner en funcionamiento
unas turbinas que mueven un
generador eléctrico.
Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura de las energías
renovables es la procedente de las instalaciones hidroeléctricas; una fuente energética
limpia y autóctona pero para la que se necesita construir infraestructuras necesarias que
permitan aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. El problema
de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas.

14. Las centrales generadoras se
clasifican según su tamaño,
en:
Microcentrales límite de 50 KW
Minicentrales 50 a 500 KW
Pequeñas centrales 500 a 5,000 KW
Grandes Centrales más de 5,000 KW
ENERGÍA HIDRÁULICA

15. ENERGÍA EÓLICA
La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la
utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire.
Se obtiene a través de una turbinas eólicas son las que convierten la energía cinética del
viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central
conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.

16. ENERGÍA EÓLICA
La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan
de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con
velocidades proporcionales (gradiente de presión).
Por lo que puede decirse que la energía eólica es una forma no-directa de energía solar.
Los aerogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra formando las
granjas eólicas, sobre la costa del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a
cierta distancia de la costa en lo que se llama granja eólica marina.

17. ENERGÍA
EÓLICA
 La mayor granja eólica construida corresponde a la Horns Rey, en Dinamarca, la
cual aporta un total de 160 MW de energía. Ubicada a 20 kms de la costa
cuenta con 80 torres de 110 mts de altura siendo, junto a otras granjas
aerogeneradores, la fuente del 50% del consumo eléctrico residencial danés.
APLICACIONES EN EL
MUNDO

18.  Cerca de allí, un proyecto inglés
busca abastecer al 15% de su
población a través del viento
con la instalación de 3.000
aerogeneradores en el mar, en
lo que se convertiría en el
mayor parque eólico del
mundo. Con esto se evitaría la
emisión de 2.3 millones de
toneladas de carbono a la
atmósfera cada año. Se
especula que podría estar
operativa para el 2018.
ENERGÍA
EÓLICA
APLICACIONES EN EL
MUNDO

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

20. ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Aplicaciones
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.

21. 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.

22. 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.

23. ERGÍA 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

24. La biomasa es el conjunto de materia orgánica renovable de origen
vegetal o animal o artificial.
La biomasa se puede transformar en combustible mediante tres
métodos:
 Extracción directa: Son especies
vegetales que producen hidrocarburos.
Se obtiene mediante la extracción y
añadiéndole compuestos químicos. Es lo
que se conoce como BIOCOMBUSTIBLE.
BIOMASA

25. Procesos termoquímicos: Someten a la biomasa a temperaturas elevadas.
- Si hay combustión con abundante aire se obtiene calor, que mueve una
turbina y genera electricidad.
- Si hay combustión con poco aire, se produce CO, CO2 y metano. Esto se
denomina gas pobre.
- Cuando se emplea oxigeno puro de carburante se obtiene un gas llamado
gas de síntesis.
- Cuando no hay aire, a la combustión se le denomina pirolisis.
MÉTODOS

26. En estos procesos, la biomasa se transforma en energía. Para ello, se
utilizan una serie de microorganismos. Los procesos son los siguientes:
 Fermentación alcohólica: Se transforma la glucosa en etanol.
Cualquier producto con azucares se puede transformar en alcohol.
 Fermentación anaerobia: Consiste en una fermentación en ausencia
de oxigeno. Se origina una mezcla de gases denominado biogás.
PROCESOS BIOQUÍMICOS

28. CENTRALES
• Fotovoltaicas
CENTRALES
• Hidráulica
• Eólica
• Maremotriz
CENTRALES
• Térmica
• Solar térmica
• Nuclear
• Geotérmica
• Biomasa
Calor
Movimiento
de un fluido
Vapor de agua
GENERADOR
Transformador
a alta tensión
Transporte en líneas
de alta tensión
Transformador
a baja tensión
CONSUMIDOR
TURBINA
Fuentes
de energía
No
Renovables
• Carbón
• Petróleo
• Gas natural
• Uranio
Renovables
• Hidráulica
• Eólica
• Solar
• Biomasa
• Mareomotriz
•Geotérmica
ENERGÍA
ELÉCTRICA
Células
fotoeléctricas
ENERGÍA