La Agencia Internacional de la Energía define la energía solar como aquella que se puede extraer de la luz solar que llega a la tierra y ser transformada en otras formas de energía útil, como energía térmica o eléctrica.

La luz solar puede ser convertida de manera directa en energía eléctrica, a través de celdas fotovoltaicas o bien en energía calórica a través de equipamiento de concentración solar.

En los sistemas de aprovechamiento térmico, el calor recogido en los colectores solares o concentradores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades como, por ejemplo, obtención de agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para fines de calefacción, aplicaciones agrícolas, y la producción de electricidad a través de un proceso termoeléctrico.

Por su parte, los Paneles Fotovoltaicos, que constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan para la producción de electricidad y constituyen una adecuada solución para el abastecimiento eléctrico tanto en áreas rurales como desérticas, que cuentan con un recurso solar abundante. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede utilizarse en forma directa, o bien ser almacenada en baterías para utilizarla durante la noche.

Fuente: Internacional Energy Agency

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La energía eólica es aquella energía cinética que se encuentra disponible en una masa de aire en movimiento (viento). Según la Administración de Información de la Energía de los EE.UU. esta energía ha sido utilizada por el ser humano desde, al menos, el año 5.000 A.C.

Los aerogeneradores son dispositivos diseñados para transformar la energía cinética del viento en energía eléctrica. Producto de intensas actividades de investigación y desarrollo, su diseño aerodinámico ha tenido importantes variaciones desde sus orígenes a la fecha. En la actualidad, el diseño más común consiste en una turbina de tres palas) montadas sobre una torre. La turbina está acoplada mecánicamente a un generador eléctrico. La cantidad de energía que un aerogenerador puede transformar en electricidad dependerá, además de la velocidad del viento, de la altura de la torre y del largo de sus palas.

Fuente: EIA – U.S. Energy Information Administration

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La bioenergía se define como la energía contenida en la biomasa. La biomasa corresponde a cualquier materia orgánica que esté disponible de manera renovable, tales como residuos de animales, plantas, cultivos o deshechos orgánicos.

Dependiendo de la biomasa que se utilice, la bioenergía puede ser utilizada como energía térmica, a partir de la quema directa, o bien a partir de un proceso de transformación en un combustible gaseoso (biogás) o en un combustible líquido (biocombustible).

Fuente: Agencia Internacional de la Energía

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La Asociación Europea de la Energía Oceánica plantea que hay, al menos, cuatro formas de extraer el contenido energético disponible en los mares: tecnología undimotriz, mareomotriz, de gradiente térmico y de gradiente de salinidad.

La tecnología undimotriz extrae energía del movimiento de las olas, de igual forma, la tecnología mareomotriz aprovecha las mareas o corrientes marinas. Por su parte, la tecnología de gradiente térmico aprovecha las diferencias de temperatura entre la superficie y las aguas profundas, y, por último, está la tecnología gradiente de salinidad.

Chile es un país que tiene más de 4.500km de costa y una tradición naval importante, por lo que se estima que la energía de los mares puede jugar un rol, tanto a nivel de provisión de energía a la red como en aplicaciones descentralizadas. Con el propósito de aprovechar estas ventajas, nuestro país ha estado preparando sus capacidades tecnológicas poniendo en marcha una serie de iniciativas público-privadas, que buscan entender mejor el tipo de recurso de recurso y su disponibilidad en el territorio, evaluar los impactos ambientales y sociales, así como también preparar el capital humano necesario para facilitar la implantación de esta tecnología cuando esta esté en condiciones de competir en el mercado.

Fuente: Ocean Energy Europe

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La energía eléctrica producida a partir de la energía potencial contenida en un volumen de agua ubicado a una cierta altura se denomina energía hidroeléctrica. En Chile, se utilizan generalmente dos tipos de centrales, de embalse y de pasada.

Las centrales de embalse interrumpen el curso normal de un río con el propósito de controlar la acumulación o liberación del agua almacenada, lo que permite gestionar la cantidad de energía producida. Las centrales de pasada desvían momentáneamente una parte del caudal de un curso de agua, con el propósito de dejarla caer sobre una turbina que produce la electricidad. Una vez terminado el proceso, el agua es devuelta al cauce natural.

La energía hidroeléctrica es renovable y su disponibilidad depende principalmente de los ciclos hidrológicos. Es del caso señalar que la Ley General de Servicios Eléctricos, en su artículo 225, define que serán consideradas como Medios de Generación Renovables No Convencionales, aquellas centrales hidroeléctricas cuya potencia conectada sea inferior o igual a los 20 MW.

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La energía geotérmica de alta entalpía es aquella en forma de calor que está disponible bajo la superficie terrestre, a profundidades relativamente bajas, producto de la presencia de magma a alta temperatura.

Una forma de extraer esta energía es aprovechar yacimientos de agua o vapor subterráneo que estén cercanos a la fuente de calor.

El calor extraído en la superficie se utiliza para producir vapor a presión que alimenta a una turbina encargada de la producción de electricidad. Finalmente, en las centrales de ciclo cerrado, el agua es reinsertada al yacimiento con el propósito que absorba nuevamente la energía térmica disponible.

Por su parte, la energía geotérmica de baja entalpía aprovecha las propiedades de aislación térmica de la parte más superficial de la corteza terrestre. A unos pocos de metros bajo tierra, la temperatura se mantiene estable durante el año en algunas decenas de grados Celsius. Con el propósito de aprovechar este fenómeno, se instala un circuito de cañerías bajo tierra, y se hace circular lentamente un líquido caloportador que en la superficie está a temperatura ambiente. Independientemente de cuál sea la temperatura ambiente, el líquido, al circular por las cañerías, equilibra siempre su temperatura con de la tierra. Así, si la temperatura ambiente es menor a la del interior de la cañería, entonces el líquido absorbe temperatura, mientras que, si el ambiente tiene una temperatura superior, entonces baja su temperatura.

Existe una gran variedad de formas para aprovechar la geotermia de baja entalpía, tanto para calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. Una forma que ha probado ser eficiente es el uso de bombas de calor.

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Los sistemas de almacenamiento de energía no producen energía por sí mismos, sino que permiten absorber energía desde una fuente en un momento determinado, y entregarla en otro momento para su consumo.

Según lo indica el Centro de Sistemas Sustentables, de la Universidad de Michigan, las tecnologías de almacenamiento están siendo desarrolladas, al menos, desde la primera mitad del siglo XIX. No hay una única forma de clasificar los sistemas de almacenamiento, sin embargo, lo más común es hacerlo a partir de la forma de energía que es almacenada. Así, es posible distinguir los sistemas de almacenamiento eléctricos, químicos, electroquímicos, mecánicos, hidráulicos y térmicos.

A la fecha, los sistemas de almacenamiento de energía se han masificado en aplicaciones donde no se requieren altos volúmenes de energía. Sin embargo, la investigación y desarrollo en esta área tomó fuerza, primero con la crisis del petróleo en EE. UU. de los años 70s y, más recientemente, a partir del impulso dado por la industria de la movilidad eléctrica.

Desde la perspectiva de las aplicaciones en la red eléctrica, que requieren grandes volúmenes de energía, los sistemas de almacenamiento más comunes son los de bombeo. Estos emulan la operación de una central hidroeléctrica, ya que utilizan energía eléctrica para bombear grandes volúmenes de agua hacia un depósito ubicado a una cierta altura, almacenando la energía en forma de energía potencial. Para extraer la energía, se deja caer el agua sobre una turbina, la cual está acoplada a un generador eléctrico.

Con los últimos desarrollos tecnológicos, el almacenamiento electroquímico en formas de baterías ha ido aumentando la cantidad de energía almacenable, al mismo tiempo que ha reducido considerablemente sus costos de inversión.

El primer sistema de almacenamiento conectado a la red eléctrica instalado en Chile está en la Subestación Eléctrica Andes, y fue puesto en servicio en 2009.

Fuente: Center for Sustainable Systems (University of Michigan)

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Actualidad

Publicado el 25-02-2020
Banco Mundial impulsa piloto de infraestructura resiliente al cambio climático en Chile

Informe del organismo señala que los beneficios son del orden de US$ 4 por cada dólar invertido, pero que en el contexto del fenómeno pueden llegar a duplicarse debido a los riesgos de desastres naturales.

Sequías y aluviones, como el que acaba de azotar a Perú y que hasta la fecha ha provocado la muerte de cuatro personas y cientos de damnificados, son algunos de los desastres naturales que en los últimos años se han visto incrementados producto del cambio climático, en particular en los países más vulnerables al fenómeno. Chile está altamente expuesto, lo que se ha evidenciado en la profunda sequía que afecta a la zona central del país.

Con el objetivo de buscar soluciones al impacto que estos tendrán en la vida de la población de menos recursos, un grupo de investigadores del Banco Mundial llevó a cabo el estudio ‘Lifelines: Tomando acción hacia una infraestructura más resiliente’, que justamente propone soluciones para aumentar la resiliencia y reducir las pérdidas para empresas y personas.

El organismo internacional -que define a la infraestructura resiliente como aquella que es menos costosa de mantener y reparar, permitiendo que personas y empresas sean más capaces de responder y recuperarse después de una crisis-, seleccionó a Chile para trabajar soluciones, y junto al Instituto para la Resiliencia ante Desastres (Itrend), ya comenzaron a realizar encuentros y levantamientos para adecuar la infraestructura nacional al cambio climático.

‘Es muy interesante para nosotros trabajar con países como Chile, porque es mucho más avanzado en este tema que otros. Vamos a innovar aquí y aplicar lo que hacemos en otros países después’, adelanta Julie Rozenberg, investigadora senior del Banco Mundial y miembro del equipo de Lifelines.

El director de Itrend, Felipe Machado, explica que los desastres naturales son fenómenos de baja recurrencia, pero de alto impacto, con importantes consecuencias en la sociedad. Por lo tanto, el propósito es buscar respuestas que permitan que las industrias sufran impactos más acotados y puedan recuperarse lo más rápido posible.

La continuidad operativa, afirma, es particularmente importante para Chile porque además de afectar la calidad de vida de las personas, absorbe en promedio el 1% del PIB anual, lo que lo sitúa como el país de la OCDE que más pérdidas tiene a causa de desastres. En años críticos como 2010 -que se espera sean más recurrentes-, la cifra puede subir hasta cerca del 18% del Producto.

Por lo mismo, ya están trabajando con los gremios vinculados a infraestructura crítica y líneas vitales -sanitarias, energía, forestales y aseguradoras, entre otros- para realizar diagnósticos y definir áreas prioritarias de trabajo. El objetivo es contar con una hoja de ruta basada en el trabajo colaborativo entre sector privado, público y academia.

Machado es enfático en que ‘las consecuencias del cambio climático tienen un impacto sobre todas las industrias que se consideran líneas vitales o infraestructura crítica’.

Inversión a largo plazo

El análisis del Banco Mundial tiene como objetivo desarrollar herramientas para calcular el impacto de los desastres naturales sobre el bienestar de las personas, para priorizar mejor las inversiones públicas.

El informe revela que el impacto directo de los desastres naturales sobre los activos de infraestructura es de aproximadamente US$ 30 mil millones cada año, algo que a juicio de Rozenberg es ‘un costo importante pero manejable’, ya que al considerar hogares, el valor puede ascender a hasta US$ 700 mil millones al año. ‘Viene de muchas fuentes diferentes, empresas que tienen que reducir su producción porque no tienen acceso a agua o electricidad, por ejemplo. Para los hogares, son costos de salud y de bienestar’, explica la investigadora.

Así, el estudio propone tres caminos para aumentar la resiliencia y reducir estas pérdidas que se adaptarán a Chile: invertir en infraestructura más resiliente -como incorporar más tecnología antisísmica a las construcciones y más planificación urbana, por ejemplo-, identificar los activos críticos y enfocar las inversiones en ellos y aumentar la resiliencia de los usuarios directamente.

Pese a que la inversión es alta, la experta asegura que es una inversión a largo plazo. ‘Hay mucha incertidumbre sobre los costos y beneficios, proyectamos muchos escenarios y en el 96% los beneficios son más altos que los costos’, indica la investigadora, y agrega que ‘puede ser más caro de implementar, pero los beneficios también pueden ser más altos porque el riesgo es más alto’.

En promedio son US$ 4 de beneficios para cada dólar invertido. Pero al tomar en cuenta el cambio climático, los beneficios de las inversiones se duplican, ‘porque en el futuro las pérdidas van a aumentar y los beneficios de estas inversiones son pérdidas evitadas’, dice Rozenberg. Sin embargo, advierte que la incertidumbre sobre el cambio climático es alta, ya que se sabe que los eventos extremos van a aumentar, pero se desconoce la frecuencia y el momento.

Por lo tanto, la experta dice que es ‘urgente invertir en mejores infraestructuras’.

En particular, advierte la importancia de introducir más flexibilidad, especialmente en los sistemas de agua, ya que no es seguro qué territorios tendrán más agua y cuáles menos en el futuro, sólo es certero que los extremos serán más altos.

Fuente: Diario Financiero

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