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

Carbono neutral: los retos para el país

La estrategia de descarbonización impulsará cambios y adopciones en otros sectores intensivos en consumo energético, plantean en Corfo, por lo que se prevé un ‘efecto irradiación’ en minería, transporte, y construcción.

La generación eléctrica a carbón en Chile tiene un gran peso en la matriz energética nacional. Según datos de Corfo, representa un 40% y se estima que el sector eléctrico contribuye con 31% de las emisiones de gases de efecto invernadero del país. Con el fin de reducir las emisiones contaminantes, el Plan de Descarbonización impulsado este año por el gobierno pretende, en lo cercano, retirar ocho centrales a carbón en cinco años y, como meta final en 2040, la clausura de las restantes termoeléctricas que existen en el país, para en 2050 ser carbono neutral.

‘En lo práctico, significa que deberán ser utilizadas otras fuentes renovables, igual o más competitivas para generar electricidad, como la energía solar, eólica o incluso mareomotriz’, explica Victoria Paz, directora de Estrategia y Sustentabilidad de Corfo.

Enel es una de las cuatro empresas con plantas generadoras a base de carbón. Paolo Pallotti, gerente general de la compañía en Chile, cuenta que participaron del acuerdo que lideró el gobierno y pusieron fecha de cierre a sus tres plantas a carbón. ‘Incluso, solicitamos autorización para adelantar el cierre de una de ellas (Central Tarapacá) para que deje de funcionar el 31 de diciembre de este año’.

Así, Enel busca disminuir su huella de carbono, concepto que nace como una medida para cuantificar y generar un indicador del impacto que una actividad o proceso tiene sobre el cambio climático.

En 2017, la empresa obtuvo el sello de excelencia de Huella Chile para la neutralización de la huella de carbono del proyecto geotérmico Cerro Pabellón y, a partir de ese año ‘iniciamos un riguroso proceso de medición de nuestra huella de carbono relativamente a los alcances 1,2 y 3 del GHG Protocol’, comenta Pallotti, añadiendo que los resultados de este análisis llevarán a la compañía a un plan de reducción de emisiones generadas por la energía adquirida para sus operaciones y en las emisiones de sus contratistas y empleados.

Mediciones

María Fernanda Aguirre, directora ejecutiva de Chile Green Building Council (GBC) explica que se identifica ‘una huella organizacional y otra de producto. Ambas son complementarias y deberían ser perseguidas por instituciones, empresas y organizaciones si queremos lograr la carbono neutralidad comprometida al 2050’.

Y ambas se pueden medir. ‘La primera, a través del GHG Protocol, en donde se incorpora a las fuentes directas de propiedad o controlados por la empresa, como fuentes de combustión fijas y móviles, y gases refrigerantes’, detalla Didier Vidal, co-fundador de SAMI, añadiendo que también se consideran las emisiones indirectas, pero de alguna manera controladas por la empresa -como el consumo eléctrico-, y ‘otras emisiones de fuentes indirectas, como el transporte de materias primas, de productos, viajes de negocio o el tratamiento de los residuos’.

La segunda metodología de medición es el Análisis de Ciclo de Vida (ACV), ‘donde se puede encontrar no sólo el indicador de cambio climático, sino muchos otros, como el agotamiento de agua.

Además, encuentra las emisiones de CO2 en todas las fases del ciclo de vida del producto: proceso de extracción de materia prima, etapas de elaboración y/o manufactura, y las fases de distribución, uso y disposición final’, explica Vidal.

Compromiso mayor

Chile GBC, al ser parte del World Green Building Council, promueve la agenda mundial de carbono neutralidad en la construcción, explica Aguirre.

‘La visión es reducir la demanda, luego el consumo, posteriormente considerar fuentes de energía renovables y después buscar a la compensación, a través de bonos de carbono y REC de fuentes certificadas’, dice. Una meta -la carbono neutralidad- que no sólo debe involucrar a la construcción sino que ‘requiere el esfuerzo colectivo y la contabilización de las emisiones del conjunto del sector productivo, por lo que acabar con las termoeléctricas representa apenas una de las tantas acciones que los sectores económicos deben adoptar’, dice Elanne Almeida, socia líder de Sostenibilidad de EY.

Para Almeida, reemplazar los procesos y equipos que funcionan sobre la base de combustibles fósiles, por una matriz energética más limpia; utilizar materiales de construcción que puedan absorber carbono, y reciclar residuos y desechos de la producción, son sólo algunos ejemplos de acciones de adaptación o de mitigación que se pueden adoptar. Paz también cree que para que Chile sea carbono neutral las acciones deben abordar todas las actividades productivas. Señala que, si bien es cierto que el plan de descarbonización se refiere a las centrales, el proceso ‘impulsará cambios y adopciones en otros sectores intensivos en consumo energético, por lo que es esperable que veamos un efecto irradiación en minería, transporte, y construcción’.

Fuente: Diario Financiero

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