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 10-08-2021
Informe de la ONU confirma sequía prolongada y escasez de agua para Chile en los próximos años

Informe del Grupo Intergubernamental de Expertos para el Cambio Climático (IPCC) de la ONU, en el que participaron las investigadoras del (CR) 2 Maisa Rojas y Laura Gallardo, advirtió la aceleración del calentamiento global.

En 2° grados se elevaría la temperatura del centro sur de Chile, sobre la media global. Expertos recomiendan profundizar medidas de adaptación para enfrentar la megasequía y otorgar más herramientas al MMA.

El planeta Tierra está en un punto de no retorno para tomar acciones para abordar el cambio climático.

Un nuevo reporte del Panel Intergubernamental de Expertos para el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas (ONU) advierte que la actividad humana ha llevado al mundo a su período más cálido en dos mil años, lo que tendrá efectos irreversibles en todas las regiones del orbe, con aumento de eventos climáticos como sequías, inundaciones y olas de calor.

Esta es la primera entrega del Sexto Informe de Evaluación (AR6) del IPCC que se publicará en 2022, en el que participaron dos investigadoras del Centro de la Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2 de la Universidad de Chile, Maisa Rojas y Laura Gallardo. ‘Pensábamos que los efectos vendrían a fin de siglo, pero lo que muestra este informe es que no, que efectivamente las observaciones nos muestran que ya los estamos viviendo’, dijo Maisa Rojas en un comunicado de prensa.

El informe señala que la temperatura global media está 1,1 grados Celsius sobre la media de la era preindustrial (1850-1900) y si se mantiene el actual ritmo de generación de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), la temperatura global aumentará en 2,7 grados a finales de siglo, lejos de los 2° grados que se fijó en el Acuerdo de París y que luego, se actualizó a 1,5° para 2100.

‘El informe es súper claro en decir que si no hacemos acciones muy importantes de reducción de emisiones probablemente estemos pasando los 2º grados con facilidad, ya ni siquiera estamos hablando de 1,5°’, señala Francisco Meza, miembro del comité académico del Centro Cambio Global UC.

Efectos en Chile

En el detalle por región, el reporte estima que las temperaturas medias seguirán aumentando en Latinoamérica y el Caribe, incluso a un ritmo superior al promedio mundial.

Para la zona sudamericana suroeste -en la cual se posiciona la zona norte costera de Chile- se proyecta una disminución de las precipitaciones, retroceso de la línea de la costa, mayor frecuencia y gravedad de las sequías, lo que aumenta el riesgo de incendio. Además, independiente del escenario de emisiones de GEI, continuará el deshielo y pérdida de volumen de los glaciares en la Cordillera de Los Andes, lo que causará reducciones en el caudal de los ríos.

Para la zona sur de Sudamérica -que incluye la zona centrosur de Chile- se prevé un nivel de calentamiento global de 2ºC con sequía agrícola y ecológica para 2050, sobre el promedio global.

Jorge Canals, abogado y socio líder del área de Medio Ambiente y Regulación de Moraga y Cía, señala que el reporte ‘confirma las tendencias que han sido advertidas por centros científicos del país’ y que a partir de estos resultados se deben tomar en cuenta tres temas clave para los próximos 10 años: la adaptación al cambio climático, los impactos sobre el agua y las actividades productivas relacionadas con ciertos niveles de precipitaciones.

Meza dice que un elemento de preocupación para Chile es la disponibilidad de agua en la zona centro norte. ‘Ya estamos enfrentando una situación de escasez. Tenemos una tendencia a la reducción de las precipitaciones, por lo tanto la gestión de los recursos hídricos en el futuro cercano tiene que ser mucho más cuidadosa’.

Añade que ya se tiene una trayectoria definida para 2050 y que es muy importante lo que se pueda hacer. ‘El llamado es a ser cada vez más ambicioso, a medida que las tecnologías se vayan desarrollando y prueben ser eficaces, hay que introducirlas con decisión’, afirma.

Canals, exsubsecretario de Medio Ambiente, destaca la Ley Marco de Cambio Climático y la meta de carbono neutralidad a 2050, pero señala que se deben tomar medidas en adaptación ‘más agresivas’ y vinculantes, como la gobernanza estratégica de las cuencas hidrográficas, la adaptación de la población vulnerable a la megasequía y la organización del consumo de agua. Plantea que es urgente reforzar la capacidad del Estado para abordar los efectos del cambio climático y propone aumentar el presupuesto y atribuciones del Ministerio del Medio Ambiente (MMA).

‘El MMA debiese elevar su rango político y ser parte de los comités políticos de primeras decisiones porque este va a ser un tema estratégico de la viabilidad del país a largo plazo’, señala Canals.

Canals plantea gravar al carbón. ‘La descarbonización tiene que ser con impuestos robustos y que se inviertan en la recuperación ambiental de ese territorio’.

Fuente: Diario Financiero

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