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 16-09-2019
La cita de cambio climático de la ONU preparará el ánimo para la COP25

Tras el llamado del Secretario General de Naciones Unidas para aumentar la ambición de los países en la lucha contra el calentamiento global, se espera que los presidentes se comprometan con la carbono-neutralidad o huella de carbono cero. Las expectativas son grandes, pero el resultado es incierto.

Los incendios en la Amazonía, la polémica de Donald Trump con el servicio meteorológico de Estados Unidos por el huracán Dorian, la destrucción de Bahamas, perros de trineo corriendo sobre varios centímetros de agua en vez de nieve en Groenlandia y una adolescente que cruzó un océano en un velero para alzar la voz de toda una generación son algunos de los ingredientes que están conformando el ambiente previo a la Conferencia de la Partes COP25 que se realizará en Chile en diciembre.

Pero a la vuelta de las celebraciones del 18, específicamente el próximo lunes 23 de septiembre, en medio de la Asamblea General de Naciones Unidas, los presidentes reunidos destinarán ese día a la Cumbre del Clima. Su Secretario General, António Guterres, llamó a los líderes de las naciones del planeta a presentar planes ‘concretos y realistas’ para mejorar sus Contribuciones Nacionalmente Determinadas (NDC, por sus siglas en inglés) de aquí a 2020. La gran meta es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en 45%, en los próximos 10 años, pero llegar a cero para 2050. Hoy el mundo no está ni cerca de ese objetivo.

Las expectativas

Con el Acuerdo de París, en 2015, el mundo se puso la meta de detener el aumento de la temperatura promedio del planeta en 2 ºC. Para ello se fijó un mecanismo en que cada país se compromete a tomar medidas (verificables) para alcanzar ese fin. Eso son las NDC. Pero poco después de ese gran hito ya se sabía que lo comprometido no alcanzaba, por lo que la ambición de los recortes de emisiones debía aumentar.

El año pasado, el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC) publicó un informe que estremeció los ánimos. La diferencia entre detener el alza de la temperatura en 2 grados en vez de en 1,5 es, literalmente, de vida o muerte. La extinción masiva de especies o 10 centímetros más de aumento del nivel del mar son solo parte del contraste entre uno y otro.

Por ello el llamado al aumento de la ambición y de acciones concretas de António Guterres. Si bien nada de lo que se acuerde en la cumbre será vinculante o determinará lo que pase luego en la COP25, lo que se comprometa sí podría moldear los ánimos de la negociaciones.

‘La cumbre de Nueva York es un encuentro clave en el camino hacia la COP25, que nos permitirá avanzar en enfrentar este desafío que tenemos como humanidad’, dice Carolina Schmidt, ministra del Medio Ambiente.

No se convocaba a una cumbre de esta envergadura asociada a cambio climático desde 2014, previo a la firma del Acuerdo de París.

‘Por lo tanto, es un hito de enorme importancia para la acción climática’, agrega.

‘Porque estamos en una situación de urgencia para aumentar la ambición, lo que pidió el Secretario General son acciones y no discursos’, dice Maisa Rojas, coordinadora del grupo de científicos y miembro del Comité Presidencial de la COP25, y directora del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2.

Lo que permitió el informe del IPCC fue ‘ponerse las pilas’, agrega la científica. ‘La reunión de Naciones Unidas va a instalar el tono de conversación de la COP, pero además le debería dar un piso. Si llegan muchos países con compromisos ambiciosos, en diciembre se podrá cosechar’, opina.

Acciones extras

Maisa Rojas es parte del comité científico, un grupo de especialistas internacionales que está trabajando para el 23 de septiembre. La tarea encomendada es reunir todo lo que la ciencia ha publicado el último tiempo sobre el cambio climático para entregárselo a las altas autoridades, incluidos los presidentes, y así incentivar los compromisos.

Pero no es el único grano de arena que está aportando el país. ‘La coalición de ambición en la mitigación, liderada por Chile, busca movilizar transversalmente a todos los actores, tanto estatales como no estatales, en la acción climática y el aumento en la ambición en la mitigación’, dice la ministra Schmidt. Esta es una de las nueve líneas de acción que Naciones Unidas definió y que están lideradas por 19 países.

Si bien lo que pase en Nueva York no puede alterar la agenda de la COP25, sí sería positivo, asegura Eduardo Sanhueza, consultor internacional en cambio climático y desarrollo, e investigador asociado de iEarth de la U. Adolfo Ibáñez.

‘Las negociaciones que se llevarán a cabo en diciembre vienen por su propio carril y es demasiado difícil incluir algo nuevo. Si se logra, debe ser con mucha anticipación’, explica. ‘Aun así, lo que se comprometa en Naciones Unidas puede facilitar un cambio de actitud’, dice.

Al día siguiente de la cumbre, Chile realizará un ‘side event’ sobre océanos y ciencia. Coordinado por el Ministerio de Relaciones Exteriores, en la cita expondrán la ministra del Medio Ambiente, Carolina Schmidt; el ministro de Ciencia, Andrés Couve; el canciller, Teodoro Ribera, y el enviado especial de Naciones Unidas para los Océanos, Peter Thomson.

Fuente: El Mercurio

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