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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Estudio detectó una reducción de 17% en las emisiones de carbono mundial durante el confinamiento

Sector residencial fue el único que aumentó sus emisiones: ‘El aumento en esta área genera un daño insignificante comparado con el área energética y de transporte’, explica Cristián Muñoz, académico de la Universidad Católica.

Un equipo de investigadores de la organización científica Future Earth´s Global Carbon Proyect (GPC) llegó a la conclusión de que las medidas de confinamiento, aplicadas por la pandemia del Covid- 19, han ayudado a reducir de forma drástica las emisiones de carbono a nivel mundial. Los científicos descubrieron que, durante la primera semana de abril, las emisiones se redujeron en un 17% respecto del mismo periodo del 2019, coincidiendo con ser la semana en que más cuarentenas se aplicaron a nivel global (puede leer la investigación haciendo click: https://go.nature.com/36Jrths).

Para hacer el análisis, el equipo investigó las emisiones de 69 países distintos, además de analizar por separado cada uno de los 50 estados de Estados Unidos y las 26 provincias de China. En cada uno de estos lugares, se analizaron las emisiones en seis áreas distintas: sector energético, aviación, transporte de superficies, sector industrial, sector residencial y comercio público. Cabe destacar que, según el estudio, el sector industrial, energético y de transporte son los que emiten una mayor cantidad de gases invernaderos.

‘Hoy en día, tanto por las medidas de confinamiento como por la crisis económica que ha afectado a las industrias, es posible una reducción en las emisiones. Pero es importante hacer cambios estructurales para que, cuando se reactive la economía, no se vuelva de golpe a los niveles de contaminación que habían antes’, advierte Raimundo Bordagorri, ingeniero ambiental y académico de la Universidad Diego Portales.

Más es menos

Para relacionar la reducción de contaminantes con las medidas de confinamiento, los investigadores calificaron estas medidas en tres niveles: el primero es cuando las medidas de confinamiento solo aplican para los casos positivos de Covid-19, el segundo es en caso de cierre de fronteras y prohibición de reuniones de más de 100 personas y el tercer nivel corresponde al confinamiento de la mayoría del país y prohibición de reuniones públicas.

Con esto, el estudio detalla que cuando los países analizados aplicaron medidas de nivel tres se dio la siguiente reducción de emisiones en cinco áreas: en el sector energético la reducción fue del 7,4%, en el sector industrial fue de 19%, en el área de transporte la reducción fue del 36%, en el comercio público un 21% y la aviación tuvo una reducción del 60%, ya que fue el sector que se cerró de forma más drástica.

Por otra parte, el sector residencial fue el único que presentó un aumento en las emisiones, correspondiente a un 2,8%. Sin embargo, Cristián Muñoz, académico de ingeniería eléctrica en la Universidad Católica y director de la consultora Breves de Energía, explica que ‘es obvio que si estamos todos en la casa aumenten las emisiones residenciales, pero el aumento en esta área genera un daño insignificante comparado con el área energética y de transporte’.

¿Cambios estructurales a futuro?

Otra de las conclusiones del estudio proyecta que, de mantenerse las medidas de confinamiento a nivel global hasta mediados de junio, se podría proyectar una reducción anual cercana al 4%. En el caso de que las medidas se mantengan durante todo el año 2020, el estudio proyecta una reducción anual del 7%, aproximadamente.

Por lo anterior, el profesor de la Stanford University, presidente de la GPC y coautor de la investigación, Rob Jackson, cree que ‘la reducción de emisiones es sustancial, pero necesitamos un cambio sistémico a través de la energía verde y los autos eléctricos, no reducciones temporales forzadas’.

El sector de transporte es uno de los más contaminantes y, por el confinamiento, ha logrado reducir sus emisiones. Sobre esto, Julio Villalobos, director del Centro de Transporte y Logística de la Universidad Andrés Bello, dice ver con preocupación que ‘cuando las actividades se empiecen a retomar, la gente no va a querer utilizar el transporte público para no estar tan cerca unos de otros. Entonces, muchas personas van a preferir utilizar vehículos particulares y eso va a aumentar significativamente la contaminación en general’.

Para evitar esto, Villalobos menciona que será clave un cambio estructural de la organización vial: ‘Debemos gestionar mejor los horarios de entrada y salida del trabajo, de colegios y universidades, ya que así el flujo será más rápido y menos contaminante’. A esto, el máster en Gestión Logística asegura que ‘una buena medida a futuro será aplicar de manera menos improvisada el teletrabajo y las clases online para reducir el colapso automovilístico, junto con el fomento del uso de la bicicleta’.

Fuente: Las Últimas Noticias

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