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 26-10-2021
Chile presenta su estrategia climática para reducir sus emisiones de carbono hacia 2050

Hoy el Ministerio del Medio Ambiente da a conocer el documento que establece los objetivos y metas sectoriales con los que el país busca enfrentar el cambio climático en las próximas décadas. En su desarrollo estuvieron involucradas alrededor de 5.000 personas, en un trabajo realizado durante la pandemia.

Una hoja de ruta con los plazos, medidas y metas que se necesitan para alcanzar la carbono neutralidad de aquí al año 2050 es lo que contiene la Estrategia Climática de Largo Plazo (ECLP), que será dada a conocer hoy por el Ministerio del Medio Ambiente y con la cual el país busca enfrentar el cambio climático.

El documento —que el Estado chileno presentará formalmente en la COP26, que comienza el 1 de noviembre en Glasgow (Escocia)— considera, por primera vez, una serie de presupuestos de emisiones de gases de efecto invernadero por sectores económicos: es decir, el máximo que puede emitir hasta 2030 para cumplir con los compromisos adquiridos por Chile en la materia y que forman parte de las medidas suscritas en el Acuerdo de París, de 2016, que busca frenar el calentamiento global.

‘Chile, como presidencia de la COP25, ha impulsado la meta de alcanzar la carbono neutralidad y la resiliencia a más tardar el año 2050. Pero no solo es importante alcanzar la meta, sino cómo llegamos a ella; la ECLP es el camino de transformación de todos los sectores para convertirse de la forma más costo-eficiente, inclusiva y robusta posible’, explica la ministra del Medio Ambiente, Carolina Schmidt.

A la fecha, agrega, solo 33 de los 198 países firmantes del Acuerdo han dado cumplimiento a este compromiso (Chile es el primero de América del Sur). De hecho, Gran Bretaña, país a cargo de la COP26, dio a conocer ayer su estrategia. ‘Esto habla de un trabajo que hemos realizado en conjunto’, precisa.

Ejercicio participativo

A nivel local, del total de 1.100 millones de toneladas de carbono que el país se fijó generar durante esta década —la Contribución Nacionalmente Determinada (NDC), establecida por Chile en abril de 2020—, el 29% corresponde a Transporte, el 26% a Energía, el 16% a Minería, 11% a Agricultura, 9% a Vivienda, 5% a Salud y 4% a Obras Públicas.

Cada uno de esos siete sectores está a cargo del ministerio respectivo, que ‘debe establecer planes de adaptación y mitigación, definiendo acciones concretas’, cuenta Carolina Urmeneta, jefa de la Oficina de Cambio Climático del MMA.

Medidas como el retiro de, al menos, el 65% de las centrales a carbón para 2025, 25% de reducción de emisiones por incendios para 2030 y 100% del transporte público urbano eléctrico en todo el país, son algunas de las medidas (ver infografía).

‘Para que muchos de estos cambios se logren, es clave que el sector energía haga un cambio trascendental. Al transformarse, hace que los demás lo hagan también’, dice Urmeneta, quien agrega que no solo se trata de estrategias a nivel industrial, sino también ‘con soluciones basadas en la naturaleza’.

La ministra Schmidt destaca que la elaboración de la ECLP fue un proceso muy participativo y transversal, que llegó a involucrar a alrededor de 5 mil personas. Entre mayo de 2020 y julio de 2021 se realizaron más de 100 talleres a lo largo del país, en los que se invitó a trabajar a organizaciones gremiales, ONGs, comités regionales, público general y especialistas.

También se contó con la participación de un consejo asesor y del Comité Científico de Cambio Climático de la COP25. Para su presidenta, Maisa Rojas, ‘este es un tremendo avance porque es la primera vez que se le asigna la tarea (de reducción de emisiones) a cada sector y a cada ministerio con nombre y apellido’.

‘Lo más interesante es que este es un ejercicio donde todos los sectores de manera transversal se ponen de acuerdo y ven la figura completa. Algo muy distinto de cómo suele funcionar el Estado, de forma separada y con muy poca coordinación’, agrega. Además esto permitirá determinar ‘qué sectores están más avanzados, y cuáles deberán apurar el paso’.

Catalizar esfuerzos

Con ella coincide Claudio Seebach, presidente de Generadoras de Chile, quien participó en la discusión. ‘Es una estrategia ambiciosa pero abordable y se ha ido trabajando en conjunto entre sociedad civil, sector privado y sector público, como una buena política de Estado’.

A su juicio, ‘la electricidad es la mayor oportunidad de mitigación y adaptación al cambio climático, tanto por la masiva inversión en generación renovable como por el compromiso de retiro de centrales a carbón que impulsamos como Generadoras de Chile, como por la electrificación de los consumos en industria, minería, climatización, la electromovilidad y la producción de hidrógeno verde con electricidad renovable’.

Para Eduardo Bitrán, exvicepresidente ejecutivo de Corfo y actual presidente del Club de Innovación, quien también participó de la elaboración de la estrategia, un aporte muy importante que hizo el MMA fue haber contratado con el BID un estudio en que se evalúan diversos escenarios de cumplimiento, y las conclusiones son ‘extremadamente relevantes’. ‘Ellos analizan mil escenarios distintos y en la gran mayoría no se cumple la carbono neutralidad al 2050. Las estimaciones de cómo llegamos a la carbono neutralidad tiene niveles de incertidumbre importantes’.

Según Bitrán, el sector más complicado es el forestal, porque se requiere un nivel de captura de carbono muy significativo. ‘Para lograrlo es necesario una reforestación de más de un millón de hectáreas en bosques naturales de parques nacionales, y también un manejo sustentable del bosque nativo y de la biodiversidad. Obviamente esa es un área extremadamente compleja, afectada por los incendios forestales y el negocio de la leña, principalmente el ilegal’.

Tanto Seebach como Bitrán reconocen que el mayor desafío será la implementación de las medidas necesarias para catalizar los esfuerzos que permitan dar cumplimiento a las metas establecidas (ver recuadro). ‘Eso requiere de un involucramiento activo de todos los sectores y pensar en nuevas soluciones —regulatorias, de mercado, innovación, entre otras— que son necesarias para gatillar la transición hacia una economía baja en emisiones’, puntualiza Seebach.

Fuente: El Mercurio

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