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 03-11-2021
COP26: 105 países, incluido Chile, acuerdan reducir el metano para salvar los bosques

No firmaron Rusia, China, Australia ni India, que aportan grandes cantidades de este gas a la atmósfera. La iniciativa liderada por la Unión Europea y Estados Unidos propone reducir las emisiones en 30% hasta 2030.

La Unión Europea (UE) y Estados Unidos impulsaron n la COP26 una histórica alianza para reducir esta década en 30% las emisiones de metano (CH4), un pacto global contra ese potente gas de efecto invernadero, menos conocido pero más dañino que el dióxido de carbono, al que se sumaron 105 países, incluido Chile, pero no contó con cuatro de los mayores contribuyentes de CH4: Australia, China, India y Rusia.

Cumplir el objetivo propuesto permitiría limitar el aumento de la temperatura del planeta en 0,2 °C para 2050 y evitar 200.000 muertes prematuras, cientos de miles de ingresos hospitalarios de emergencia por asma y la pérdida de 20 millones de toneladas de cosechas al año, dijeron los responsables de la propuesta.

“En tomo al 30% del calentamiento global (25% según el IPCC, panel de expertos de la ONU) desde la Revolución industrial se debe a las emisiones de metano”, pero “es uno de los gases que podemos cortar más rápido, y haciéndolo se ralentizará inmediatamente el cambio climático”, dijo la presidenta de la Comisión Europea (CE), Ursula von der Leyen.

El metano proviene principalmente de los vertederos, la agricultura, del sector ganadero y del energético, yes esta última área de actividad la que presenta “sin duda más potencial de reducción”, dijo Von der Leyen en la cumbre climática que se celebra estos días en la ciudad de Glasgow.

“Alrededor de la mitad del calor que experimentamos” proviene de las emisiones de metano, resaltó el presidente de Estados Unidos, Joe Biden, para describir este gas que aporta al efecto invernadero corno el óxido nitroso, el ozono troposférico, el vapor de agua o los gases fluorados, entre otros. Biden recordó que cuando se anunció la idea en septiembre, solo la UE y nueve países se habían sumado, pero ahora son más de 100, con socios como Colombia, Togo, Vietnam, Brasil, Canadá, Ecuador, Micronesia, Chile, Indonesia y Marruecos.

En el caso de Chile, su Estrategia Climática de Largo Plazo presentada en la COP26 indica que una de las medidas para aportar al acuerdo fumado ayer será la valorización, a través de la economía circular, de residuos orgánicos que actualmente terminan en vertederos generando metano que va a la atmósfera. Una posibilidad es utilizarlos en lugar de fertilizantes sintéticos que actualmente son importados.

Pese a la ausencia de los cuatro grandes emisores que más arrastran los pies en la lucha climática, Australia, Rusia, India y China, los países firmantes representan alrededor del 40% de las emisiones del gas metano y el 60% del PIB mundial.

“Lo que hagamos entre ahora y 2030 va a tener un impacto significativo en que podamos o no cumplir nuestros compromisos a largo plazo”, dijo Biden, quien confió en que se pueda ir “más allá” de esa reducción esperada del 30%. Agregó que su país tratará de disminuir el CH4 en su sector agrícola y en sus gasoductos.

Aunque no firmó, el Gobierno de Australia, uno de los países más contaminantes del mundo per cápita, se comprometió a emisiones cero para el 2050, pero no de forma vinculante y sin renunciar al carbón.

PELIGROSO GAS

El metano es hasta “80 veces (84, según científicos) más destructivo que el CO2 y es totalmente responsable de 0,5 grados del calentamiento de 1,1 °C que tenemos hoy”, explicó el enviado especial de Estados Unidos contra el cambio climático, John Keny. En 2019, el CH4 en la atmósfera alcanzó un récord al duplicar la tasa de emisión de la época preindustrial.

El pacto busca no sólo reducir la cantidad de metano que se libera a la atmósfera, sino también desarrollar “mejores metodologías de inventado disponibles para cuantificar las emisiones de metano”, lo que explica que los datos sobre el impacto y origen de ese gas difieren ligeramente según la fuente.

La ONG Greenpeace dijo que esta iniciativa “debe ser el comienzo y no el fin de la ambición de reducir este potente gas, que tiene 28 veces el potencial de calentamiento del CO2”. Manfredi Caltagirone, director en funciones del nuevo Observatorio Internacional de Emisiones de Metano (IMEO), explicó que “el CO2 nos dice cuánto se va a calentar el planeta, mientras el metano nos avisa cuán rápido se va a producir ese calentamiento”.

Fuente: El Mercurio de Calama

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