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 24-03-2020
Investigadora del Panel de Expertos de Cambio Climático de la ONU adelanta focos de próximos reportes

La climatóloga argentina Carolina Vera, quien lidera uno de los tres grupos de trabajo del IPCC, dice que si bien está optimista del avance de la sociedad en el combate del cambio climático, este debería ‘acelerarse’.

Hace un par de semanas, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de las Naciones Unidas (IPCC, su sigla en inglés) realizó en Chile la Primera Conferencia Regional para el Cambio Climático en América Latina y El Caribe, para impulsar el diseño de políticas públicas sustentadas en evidencia científica.

En este contexto, la climatóloga argentina y vicepresidenta del Grupo de Trabajo I de la organización, Carolina Vera, en entrevista con DF abordó los próximos pasos del IPCC, de cara a presentar evidencia científica para la toma de decisiones para enfrentar el cambio climático en el mundo.

‘Los reportes del IPCC han ayudado a tener más conocimiento científico para la toma de decisiones sobre el cambio climático, por ejemplo, en el Acuerdo de París (…) en el texto del acuerdo es evidente que fueron fundamentales para que los gobiernos acordaran mantener el calentamiento global por debajo de los 2° C’, sostiene la climatóloga.

Respecto del avance en el combate del cambio climático, Vera afirma que es ‘optimista’ y que se está tomando ‘el camino correcto’. Plantea que el pacto internacional para reducir las emisiones de los Gases de Efecto Invernadero (GEI), ‘es un proceso que se está dando en forma lenta.

Quizás esos cambios no se están haciendo con la celeridad con que se requiere’.

Informes en curso

Vera comentó que están trabajando a toda marcha de cara a elaborar los documentos que servirán de base para el Informe de Síntesis del Cambio Climático (SYR, su sigla en inglés) que el IPCC debe entregar al final de su sexto ciclo de evaluación en 2022, justo a tiempo para el primer inventario global bajo el Acuerdo de París. La climatóloga explica que este informe se nutrirá de dos fuentes: de los tres reportes ‘Especiales’ -‘Calentamiento global de 1.5° C’ ‘Cambio climático y Tierra, y ‘El océano y la criósfera de un clima cambiante’-, realizados entre 2016 y 2019, y de los informes de ‘Evaluación’ en que actualmente están trabajando tres grupos de científicos.

Los resultados de los informes ‘Especiales’ ya han sido presentados en diveros países, incluido Chile, durante el evento del IPCC realizado en marzo pasado. En el caso de los reportes de ‘Evaluación’, señala que se unificará la información de ‘La base de la ciencia física’ -investigación realizada por el Grupo de Trabajo I, del cual la climatóloga forma parte-; ‘Impactos, adaptación y vulnerabilidad’, del Grupo de Trabajo II, y ‘Mitigación del cambio climático’, del Grupo de Trabajo III.

Los enfoques del informe de síntesis

La experta explica que en febrero pasado se hizo un plenario del IPCC con los gobiernos y el comité científico, ‘en el cual se aprobó el esqueleto de este reporte síntesis que generalmente se hace al final de cada ciclo del Panel’.

Si bien aún no están seleccionados los autores del Informe SYR ya se definieron los grandes enfoques que tendrá. La primera sección abordará el estado actual y las tendencias en cambio climático, considerando las variables físicas, pero también el desarrollo socioeconómico, los riesgos, las emisiones.

Además, este primer foco entregará una síntesis de los cambios a nivel global y regional, ‘sus causas, el impacto en los sistemas humanos, naturales y en los sectores socioeconómicos’, adelanta Vera.

En la segunda parte se abordarán ‘los esfuerzos actuales’ sobre el estado de adaptación y de mitigación que están realizando los países. La tercera parte profundizará el conocimiento del cambio climático ‘en los diferentes niveles de calentamiento, los riesgos a escala regional y global en los sistemas naturales y humanos, y las posibles opciones de mitigación en el largo plazo’, comenta la experta. Vera afirma que un aspecto ‘interesante’ que abordará el SYR, serán las interacciones entre las acciones de adaptación, mitigación y desarrollo.

‘Las tres agendas deberían ir de manera integrada. Eso va a incluir también las dimensiones económicas, de equidad, de naciones éticas, gobernanza, entre otras’, explica. Y la última parte se concentrará, a diferencia de la tercera sección, en las acciones en el corto plazo en un panorama de clima cambiante: ‘Las posibles respuestas, cómo vamos fortaleciendo las transiciones de cada sistema como, por ejemplo, el energético.

Cómo vamos a manejar la pobreza, la equidad y cuáles son las condiciones que evitan esas transiciones’. Añade que el SYR también abordará las incertidumbres, por ejemplo, los puntos de no retorno en el sistema climático.

Fuente: Diario Financiero

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