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 03-03-2020
La mitad de las playas del mundo desaparecerían para fines de este siglo

Estudio de imágenes satelitales, combinado con sistemas predictivos, configuraron este escenario. Tomando en cuenta la extensión de su costa, Chile podría ser uno de los países más afectados, tras Australia y Canadá.

El cambio climático tiene una nueva víctima: las playas. Un estudio —publicado en Nature Climate Change— concluyó que la mitad de las playas del mundo podrían desaparecer a fines de siglo debido a la erosión causada por fenómenos asociados al cambio climático. Los hallazgos son parte de un estudio global sobre la evolución de la costa arenosa realizado por investigadores del Centro de Ciencias de la Unión Europea. Para él tomaron como base observaciones satelitales entre 1984 y 2015, y las combinaron con proyecciones del cambio del nivel del mar y modelos climáticos hasta fines de siglo. Para el estudio también simularon 100 millones de tormentas para analizar la erosión costera.

‘Muy afectados’

Sin medidas para mitigar el cambio climático, ‘casi la mitad de las playas del mundo se sitúan bajo amenaza de extinción a finales de siglo’, dice Theocharis Plomaritis, investigador de l a U. de Cádiz (UCA) y uno de los autores del estudio. Según Plomaritis, si se adoptaran medidas de mitigación del cambio climático esa previsión se podría reducir en un 40%. El riesgo por erosión es especialmente alto en Gambia y Guinea-Bissau, donde más del 60% de las playas de arena puede perderse.

El informe además indica que si se analiza la longitud total de playa que se perdería, la zona más afectada sería Australia, con casi 12 mil kilómetros en peligro, mientras Canadá, Chile, México, China y EE.UU. también se verían ‘muy afectados’, dice el estudio. El 30% de las costas del mundo corresponden a este tipo de playas, dice la investigación, por lo que su pérdida tiene fuertes implicancias socioeconómicas dado el desarrollo turístico e inmobiliario a su alrededor. ‘Las playas son una protección natural.

Perderlas nos hace más vulnerables al oleaje extremo y a fenómenos como los tsunamis. Es una pérdida irrecuperable’, dice Carolina Martínez, académica del Instituto de Geografía UC, investigadora del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (Cigiden) y fundadora del Observatorio de la Costa.

Crecimiento urbano

Según Patricio Winkler, académico de Ingeniería Civil Oceánica en la U. de Valparaíso e investigador del Cigiden, este estudio es consistente con los resultados de las investigaciones que se han realizado en Chile, en especial con el dado a conocer en 2019 en que se determinó el impacto del cambio climático en nuestras costas. ‘Este es un análisis global. En cambio, nosotros miramos el fenómeno localmente, pero con lupa. Analizamos y proyectamos el impacto en 35 playas y ahora estamos analizando más.

No solo usamos imágenes satelitales, sino que hicimos mediciones en terreno’, aclara Winkler. Según las estimaciones del estudio chileno, las playas del país tendrán un retroceso de cinco a 25 metros a 2045. ‘Este fenómeno es multifactorial y no solo a causa del cambio climático. Incide el desarrollo inmobiliario encima de las playa que genera una erosión local. También cuando las ciudades crecen y comienzan a atrapar los influjos de arena que llegan a la playa’, explica. Otras de las causas son el aumento de eventos meteorológicos extremos, como marejadas, que se han ido acrecentando desde 2015, dice Martínez. ‘

Estos generan cambios morfológicos agresivos, los cuales pueden ser revertidos en el verano. Pero estos fenómenos ahora ocurren durante todo el año y eso agrava la recuperación de las playas’. Las costas arenosas son entornos extremadamente dinámicos debido a la alteración por las olas, los niveles del mar y los vientos, así como por factores geológicos y la actividad humana. Y aunque pueden adaptarse a algunas variaciones climáticas dentro de lo normal, la acción humana pone cada vez más presión en ellas al perder su capacidad natural de adaptarse.

‘Repercuten en ellas el crecimiento urbano que genera ocupación en playas, humedales y campos dunares. Además, las playas se alimentan de los sedimentos andinos y con menos precipitaciones hay menos traslado de estos materiales a la playa’, agrega. Esta temática es de suma importancia para el Estado. ‘La mayor parte de la inversión en infraestructura costera la realiza el Estado, de ahí que es importante que los planes de infraestructura consideren el efecto del cambio climático para su diseño’, aclara Winkler.

Fuente: El Mercurio

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